spårning av kadmium i nacka kommuns spillvattennät · institutionen för naturgeografi och...

75
Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi Examensarbete avancerad nivå Miljö- och hälsoskydd, 15 hp 2014 Spårning av kadmium i Nacka kommuns spillvattennät Yohanna Fissihaie

Upload: vokhanh

Post on 03-Mar-2019

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi

Examensarbete avancerad nivåMiljö- och hälsoskydd, 15 hp2014

Spårning av kadmium i Nacka kommuns spillvattennät

Yohanna Fissihaie

2

Institutionen för naturgeografi Examensarbete av Yohanna Fissihaie och kvartärgeologi Stockholms universitet

INSTITUTIONENS FÖRORD

Denna uppsats är utförd som ett examensarbete vid Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet. Examensarbetet ingår som en kurs inom magisterprogrammet Miljö- och hälsoskydd, 60 högskolepoäng.

Examensarbetets omfattning är 15 högskolepoäng (ca 10 veckors heltidsstudier). Handledare för examensarbetet har varit professor Margareta Hansson, Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet samt miljöingenjör Marcus Frenzel, Käppalaförbundet och gruppchef Marilou Forsberg Hamilton, Nacka kommuns VA- och avfallsenhet.

Författaren är ensam ansvarig för examensarbetets innehåll.

Stockholm i december 2014

Anders Nordström universitetslektor, kursansvarig

Summary To modern sewage systems households, industries and various other activities are connected.

Sewage is collected at wastewater treatment plants where the water is cleaned and a nutrient-

rich sludge is generated. Other than valuable nutrients such as phosphorus and nitrogen that

can be utilized within agriculture, sewage sludge contains unwanted substances such as

heavy metals. One of those substances is cadmium. Käppalaförbundet and Stockholm Vatten

AB continually attempt to minimize the sewage sludge content of hazardous substances and

operate for the phosphorus, nitrogen and organic material in the sludge to be returned to

farmland.

In order to achieve the environmental goal objective “2018 at least 40 percent of the

phosphorus in wastewater is recovered and recycled as fertilizer to cropland without

involving exposure to pollutants that threaten to be harmful to humans or the environment”

the industry organization Svenskt Vatten has developed the certification system REVAQ

with the intention of ensuring a good sludge production and meet the applicable

requirements in a manner which does not endanger the environment.

This thesis aim has been to provide clarity around what activities, areas in Nacka that

provide the greatest contributions of heavy metals, primarily cadmium to Käppalaverket and

Stockholm Vatten (WWTP) in Henriksdal. This was done by sampling water, biomass and

sediment in the sewer system. Cadmium emissions can originate from both industries and

other varied activities, but households also counts as a significant source of emissions. These

are factors that were considered in the study.

It has proved difficult to trace cadmium sources in Käppalaförbundet and Stockholm Vattens

catchment areas in Nacka within this study. Most likely because cadmium is found in society

as a diffuse source. However, the study revealed that the sources producing the highest

levels of cadmium were the artist activity, Konstnärernas Kollektivverkstad (KKV). It is

extremely important with the so called uppstream work intending the heavy metals in the

sludge to be reduced. Information campaigns to influence the operations to a positive change

are also essential to reduce the amount of pollutants in sewer systems. Interaction between

actors and the strengthening of cooperation with in the municipality can be crucial for the

further development of tracking cadmium as well as solution to reduce cadmium emissions.

A concrete proposal is an exchange between the technical and environmental units within

Nacka kommun.

3

Keywords: Cadmium, cadmium waste water, cadmium emission, cadmium flow, cadmium

sourses, effects of heavy metal

4

Sammanfattning Till nutida avloppssystem är hushåll, industrier och diverse andra verksamheter anslutna.

Avloppsvatten leds till reningsverk där vattnet renas och ett näringsrikt slam uppstår.

Förutom värdefulla näringsämnen i form av fosfor och kväve som kan nyttiggöras som

gödselmedel inom jordbruket, innehåller avloppsslam även gifter och andra oönskade ämnen

som exempelvis tungmetaller som inte hör hemma på åkermarken. Ett sådant ämne man vill

undvika är kadmium. Käppalaförbundet och Stockholm Vatten AB arbetar kontinuerligt med

att försöka minimera avloppsslammets innehåll av miljöstörande ämnen och strävar efter att

slammets fosfor, kväve och mullbildande ämnen ska återgå till kretsloppet.

För att kunna uppnå delmiljömålet ”senast år 2018 skall minst 40 % av fosforn i avlopp tas

tillvara och återföras som växtnäring till åkermark utan att detta medför exponering för

föroreningar som riskerar att vara skadlig för människor eller miljö” har

branschorganisationen Svenskt Vatten utvecklat certifieringssystemet REVAQ (Återvunnen

växtnäring Certifierat slam) med avsikten att säkerställa en god slamproduktion som

uppfyller gällande krav på ett sätt som inte äventyrar miljön.

Syftet i denna studie har varit att ge klarhet i vilka verksamheter eller områden i Nacka

kommun som ger de största bidragen av kadmium (Cd) till Käppalaverket och Stockholm

Vattens avloppsreningsverk i Henriksdal genom att provta vatten, biohud och sediment i

Nackas spillvattennät. Kadmiumutsläpp kan härstamma från t ex industrier och andra

verksamheter men även hushåll är en betydande utsläppskälla. Detta är faktorer som vägts in

studien.

Det har visat sig vara svårt att spåra punktkällor till kadmium i Nacka i denna studie, troligen

för att kadmium många gånger återfinns i samhället som en diffus källa. Dock visade

undersökningen att den källa som gav högst kadmiumhalter var Konstnärernas

Kollektivverkstad (KKV). Vidare har det visat sig oerhört viktigt med uppströmsarbete och

informationsinsatser för att påverka verksamheterna till en positiv förändring. Samverkan

mellan aktörer och stärkt samarbete inom kommunen kan vara avgörande för vidare

utveckling av spårning vid industriella utsläpp och åtgärder mot kadmiumutsläpp. Ett

konkret exempel som tagits upp i denna studie är ökat utbyte och samarbete mellan VA- och

avfallsenheter och miljöenheten i Nacka kommun.

5

Nyckelord: Kadmium, kadmium i avlopp, kadmiumutsläpp, kadmiumflöde, kadmiumkällor,

effekter av tungmetaller.

6

Ordförklaring Antropogen påverkan, skapad eller orsakad av människan Avloppsslam Restprodukt som bildas i reningsverken då avloppsvattnet renas som består av

organiskt material, näringsämnen och andra oorganiska ämnen som

fällningskemikalier.

Biohud Biohud är ett samlingsnamn för den biologiska massa som växer på t.ex.

insidan av avloppsledningar och på väggarna i avloppspumpstationer. Biohud

fungerar som en slags levande jonbytarmassa.

Dagvatten Vatten som tillfälligt rinner på markytan, vanligen vatten från hårdgjorda ytor

som hustak, vägar, parkeringsplatser och stenläggningar.

Dräneringsvatten Grundvatten som läcker in eller dräneras till spillvattensystemet.

Duplicerade Med duplicerade ledningsnät avses att dagvatten och spillvatten leds i separata

ledningsnät avloppsledningar utan att blandas. Dagvatten leds direkt till recipienten

alternativt till separat anläggning för lokalt omhändertagande av dagvatten.

Motsatsen är kombinerade ledningsnät där dagvatten och spillvatten blandas

för att tillsammans ledas till ett reningsverk.

EnvoMap EnvoMap är ett uppströmsverktyg som tagits fram och utvecklats av

Käppalaförbundet och Gemit Solutions. Systemet tillhandahåller information

över anslutna verksamheter i avloppsreningsverkens upptagningsområde,

verksamheternas geografiska läge och miljöbelastning.

KKV En förkortning av Konstnärernas Kollektivverkstad som är en

konstnärsverksamhet i Nacka kommun

Recipient Mottagare av dagvattnet eller renat spillvatten REVAQ Certifieringssystem för produktion av slam avsett för spridning på åkermark.

Spillvatten Spillvatten är avloppsvatten från hushåll, industrier, affärer, skolor,

restauranger m.m.

8

Tillskottsvatten Allt vatten med undantag av spillvatten som avleds i spillvattenförande

avloppsledning.

TS Förkortning för torrubstans. Generellt en beteckning för torkat slam eller

substans.

Slam Med slam menas avloppsslam enligt definitionen i SNFS 1994:2 samt i

naturvårdsverket rapport 4418.

Spillvatt- Spillvatten är avloppsvatten från hushåll, industrier, affärer, skolor,

en restauranger mm.

Uppströms- Förebyggande åtgärder för att reducera mängden miljöstörande ämnen i

arbete avloppsvatten som kommer in till reningsverket, exempelvis genom bland

annat att aktivt spåra utsläppskällor, skaffa sig ökad information samt att

motivera företag och privatpersoner att tänka miljömedvetet.

WWTP Waste water treatment plant (avloppsreningsverk)

9

Innehållsförteckning

1. Introduktion ______________________________________________________ 14

1.1 Inledning .............................................................................................................. 14

1.2 Bakgrund till projekt .............................................................................................. 15

1.3 Problemformulering ............................................................................................... 16

1.4 Syfte och frågeställning ....................................................................................... 16

1.5 Avgränsning......................................................................................................... 17

2. Bakgrund _________________________________________________________ 17

2.1 Områdesbeskrivning ............................................................................................ 17

2.2 Reningsverkens arbete ......................................................................................... 18

2.3 Nackas spillvattenledningar ................................................................................... 19

2.3.1 Spillvattenreningsprocess ........................................................................... 19

2.3.2 Rening av kadmium ................................................................................... 20

2.4 Kadmiumflöden ................................................................................................... 21

2.5 Användningsområden för kadmium .................................................................... 22

2.6 Kadmium i avloppsvatten ...................................................................................... 23

2.7 Källor till kadmium ............................................................................................. 23

2.8 Effekter vid kadmiumexponering .......................................................................... 24

2.8.1 Miljöeffekter .............................................................................................. 24

2.8.2 Hälsoeffekter ................................................................................................ 24

2.9 Lagstiftning ............................................................................................................ 25

2.10 REVAQ-certifiering ............................................................................................ 25

3. Metod och provtagningens omfattning _________________________________ 26

3.1 Provtagningsstrategi ............................................................................................ 27

3.1.1 Vattenprovtagning ...................................................................................... 28

3.1.2 Sediment- och biohudsprovtagning............................................................ 30

3.1.3 Litteraturundersökning ................................................................................. 32

3.1.4 Analys med mätinstrumentet FREEDD ..................................................... 32

3.2 Metodkritik ............................................................................................................ 33

4. Urval av tidigare provtagningar i Nacka kommun _______________________ 33

4.1. Tillskottsvatten .................................................................................................... 35

4.2 Vattenflöden i pumpstationerna ............................................................................. 36

5. Resultat __________________________________________________________ 37

5.1 Vattenanalys........................................................................................................... 37

5.2 Biohudsanalys ........................................................................................................ 41

10

5.3 Sedimentanalys .................................................................................................... 42

6. Diskussion ________________________________________________________ 44

6.1. Analys av mätinstrumentet FREEDD .................................................................. 49

7. Slutsatser _________________________________________________________ 50

8. Förslag till fortsatta studier __________________________________________ 51

9. Avslutande ord ____________________________________________________ 52

10. Referenser _____________________________________________________ 53

9.1 Elektroniska källor ................................................................................................. 55

9.2 Muntliga källor ...................................................................................................... 57

Bilagor Bilaga 1. Fullständiga analysprotokoll från Eurofins AB

Bilaga 2. Fullständiga analysprotokoll från ALS

Bilaga 3. Kartbilder över provpunkter för sediment- och biohudsprover

Bilaga 4. Ändringar i bilaga XVII i Reach-förordning efter den 1 juni 2009

11

Figur- och tabellförteckning Figur 1. Kommunkarta över Nacka kommun i förhållande till Stockholms län 18

Figur 2. Kartan visar reningsverkens upptagningsområden i Nacka kommun

och Trollebo- och Sävstigens pumpstations lokalisering 27

Figur 3. Översiktskartan visar vart i reningsverkens upptagningsområde

provtagningspunkterna för sediment- och biohudsprover var lokaliserade.

Detaljerade spillvattennätskartor för specifika mätpunkter finns i bilaga 3 31

Figur 4. Jämförelse mellan halter kadmium i inkommande vatten till Käppalaverket och provtagningspunkter 34

Figur 5. Beräknad årsmedelvolym samt procentuell fördelning mellan

spillvatten och tillskottsvatten vid anslutningspunkt från Nacka under

perioden 2005-2012 35

Figur 6. Jämförelse mellan halter kadmium i inkommande till Henriksdal och

provtagningspunkt 38

Tabell 1. Biohudsprovtagning vid KKV (konstnärsverksamhet) i Nacka

2013-06-18 35

Tabell 2. Sammanställning av tungmetallhalten i avloppsvatten i Trollebo

pumpstation ställt mot Henriksdals inkommande vatten 37

Tabell 3. Metall/P-kvot i Trollebo pumpstation samt i Henriksdals inkommande

vatten under vecka 14 och 15 39

Tabell 4. Sammanställning av tungmetallhalterna i avloppsvatten i Sävstigen

pumpstation ställt mot Käppalas inkommande vatten för vecka 14 och 15 39

Tabell 5. Sammanställning av metall/P-kvot i Sävstigen pumpstation ställt

mot Käppalas inkommande vatten under vecka 14 och 15 40

12

Tabell 6. Analysresultat från biohudsprovtagningen från samtliga

provtagningspunkter (1-10) i Nacka kommun 41

Tabell 7. Analysresultat från sedimentprovtagning provtagningspunkt 1, 2

och 5 ställt mot sedimentvärden från Käppalas rötkammare (R100) vecka 15 43

13

1. Introduktion

1.1 Inledning Till nutida avloppssystem är hushåll, industrier och diverse andra verksamheter anslutna.

Avloppsvatten leds till reningsverk där vatten renas varvid ett näringsrikt slam bildas.

Avloppsslammet från reningsverken innehåller värdefulla näringsämnen, främst fosfor och

kväve, men även andra näringsämnen som kan nyttiggöras som gödningsmedel inom

jordbruket. Slammet innehåller emellertid giftiga och oönskade ämnen som exempelvis

tungmetaller och svårnedbrytbara organiska föreningar. Källorna till dessa är främst

spillvatten från hushåll, industrier, diverse verksamheter etc. som släpper ut sitt vatten i det

kommunala spillvattennätet samt dagvatten (Sörme, 2003).

Vilka substrat som används för produktion av biogödsel och biogas är avgörande för

biogödselns kvalitet. En av de viktigaste parametrarna är biogödselns innehåll av kadmium.

Eftersom att kadmium är en giftig tungmetall, ett så kallat utfasningsämne, vars förekomst

och spridning måste minska är reduceringen av ämnet i biogödsel oerhört viktig. En

ytterligare avgörande faktor för kvaliteten är biogödselns nytta, det vill säga volymen av

näringsämnen. Innehållet av fosfor är i synnerhet intressant eftersom det är en ändlig resurs.

Eftersom kadmium frigörs vid brytning av fosfor har kvoten för innehållet av de två ämnena

vanligen använts för att få en uppfattning av kvaliteten på gödselmedel. Således tillämpas

kadmiumfosforkvoten (Cd/P) vid uppskattning om näringsinnehåll och kadmiumförekomster

i handelsgödsel (Avfall Sverige, 2012).

Naturvårdsverket har på uppdrag av regeringen utrett möjligheterna för en hållbar återföring

av fosfor. Naturvårdsverket har tagit fram förslag till författningskrav och etappmål för detta.

Ett tidigare mål var att ”senast år 2014 skall minst 60 % av fosforföreningarna i avlopp

återföras till produktiv mark, varav minst hälften bör återföras till åkermark”

(Miljömålsportalen, 2014-06-04). Ett nytt etappmål som lagts fram som ett förslag till 2018

säger att minst ”40 % av fosforn i avlopp ska tas tillvara och återföras som växtnäring till

åkermark utan att detta medför en exponering för föreningar som riskerar att vara skadligt

för människor eller miljö” (Naturvårdsverket, 2013).

I miljömålet Giftfri miljö anges "Förekomsten av ämnen i miljön som har skapats i eller

utvunnits av samhället ska inte hota människors hälsa eller den biologiska mångfalden.

14

Halterna av naturfrämmande ämnen är nära noll och deras påverkan på människors hälsa

och ekosystemen är försumbar. Halterna av naturligt förekommande ämnen är nära

bakgrundsnivåerna." (Miljömålsportalen, 2014-03-31). Svenskt Vatten menar att kadmium i

bland annat hobby- och konstnärsfärger ska betraktas som en av indikatorerna på om Sverige

lyckas med sin strategi för ”giftfri miljö”. I rapporten Kadmiumgult är fult (2012) anser man

att om kadmium i konstnärsfärg finns kvar på marknaden om fem år kan man sannolikt

hävda att Sverige och regeringen misslyckats med en av de enklare utfasningarna för att

uppnå miljömålet ”giftfri miljö” och att det bevisligen gör det svårare att klara av att

förbjuda andra mer svårstoppade miljögifter (Svenskt Vatten, 2012).

1.2 Bakgrund till projekt Denna studie har initierats efter att Käppalaförbundet upptäckt kraftigt förhöjda halter av

tungmetallerna kadmium (Cd) och bly (Pb) från Nackas avloppsvattnet. Hösten 2010

påbörjade Käppalaverket provtagningar på det samlade avloppsvattnet från sina

medlemskommuner samt på avloppsvatten från utvalda delområden inom respektive

kommun.

Syftet var att skaffa sig en uppfattning om hur stor del av metallbelastningen på

Käppalaverket respektive kommun står för, hur kommunens avloppsvatten möjligen skiljer

sig från den normala metallhalten i inkommande avloppsvatten samt finna möjliga

betydande källor till metallutsläpp (Berbeyer & Hugmark, 2013). Som ett led i detta

genomförde Käppalaförbundet under hösten 2011 (3 veckor) och våren 2012 (3 veckor)

provtagningar på det samlade spillvattnet från Nacka samt på avloppsvatten från två

delområden.

Resultatet från provtagningarna visade på kraftigt förhöjda halter av kadmium och bly under

enstaka veckor i det samlade avloppsvattnet från Moranverkets- och Porsmossens

pumpstation i Nacka. På grund av den förhöjda halten av kadmium har Käppalaförbundet

ålagt Nacka kommun att genomföra en spårning för att se om det går att hitta källan/-orna till

kadmiumet, vilket sker inom ramen för denna studie. Käppala anser dock att de kända

källorna till kadmium inom Käppalas upptagningsområde i Nacka inte själva kan bidra med

den stora mängden kadmium som upptäcktes i reningsverken utan att det måste finnas andra

källor till det. Till Käppalaverket tillförs vatten från Saltsjöbaden och Boo (se figur 3).

15

Även Stockholm Vatten har under de senaste två åren haft en klar förhöjd Cd/P-kvot på

vattnet från Nackainloppet i Henriksdal. Till Nackainloppet tillförs avloppsvatten från

Sicklaön och Loudden. Avloppsvattnet från Älta leds in via Farstatunneln. Det

avloppsvattnet ingår inte i de provtagningar som utförts i Nacka-inloppet vid Henriksdal.

Genom att Stockholm Vatten har tagit vattenprover både vid Nackainloppet och vid

Loudden har det konstaterats att det bör vara vattnet från Nacka som bidrar till de förhöjda

kadmiumhalterna, då det inte uppmättes några förhöjda halter av kadmium vid Loudden.

Därmed har slutsatsen dragits att de förhöjda kadmiumhalterna härstammar från Nacka

kommun (Sicklaön). Av denna anledning är även Stockholm Vatten intresserade av att

kommunen genomför en spårning för att finna källor till kadmium. Provtagningarna ingår

som en del i Käppalaförbundets och Stockholm Vattens uppströmsarbete. Nacka kommun

har själva inte genomfört några undersökningar av sitt spillvatten tidigare.

1.3 Problemformulering Ett problem med slam som gödningsmedel är kvaliteten på det inkommande avloppsvattnet

och sålunda kvaliteten på slammet. I avloppsreningsverken är kadmium ett problem eftersom

det via avloppsvattnet hamnar i slammet som är tänkt att nyttiggöras som gödningsmedel på

jordbruksmark. Renare avloppsvatten till reningsverken är således en förutsättning för ett

hållbart samhälle (Faktablad REVAQ). Denna studie har undersökt om något område i

Nacka kommun bidrar med ett större tillskott av denna metall i avloppsvattnet. För att

besvara frågeställningen har provtagningar utförts i pumpstationer som utgör knutpunkter

inom större avrinningsområden för kommunens spillvattennät samt provtagning av biohud

och sediment i kommunens spillvattennät.

1.4 Syfte och frågeställning Syftet med studien är att studera förekomsten av tungmetaller i avloppsvatten och att

identifiera punktkällor till kadmiumutsläpp som inkommer från Nacka kommun. Detta för

att försöka få klarhet i vilka verksamheter eller områden som ger de största bidragen av

tungmetaller. Då en av teorierna är att mycket Cd kan komma från konstnärsfärg i hushållen

har bostadsområden även inkluderats i provtagningen. Studiens frågeställning är:

• Går det att identifiera punktkällor till kadmium (Cd) i Nacka kommun?

16

1.5 Avgränsning För att avgränsa provtagningsområdet och valet av provpunkter har utgångspunkten i denna

studie varit tidigare provtagningar som Käppala och Stockholm Vatten utfört i Nacka

kommun. Käppala genomförde provtagningar i Nacka kommuns spillvatten mellan

september-oktober (tre veckor) 2011 samt mellan januari-februari (tre veckor) 2012.

Analysresultaten från provtagningarna visade förhöjda kadmiumhalter under två av sex

veckor i Moranverkets pumpstation. I Porsmossens pumpstation uppmättes toppar av

kadmium under en av sex provtagningsveckor, övriga veckor uppvisade normala värden när

det jämfördes med Käppalaverkets inkommande avloppsvatten.

De mönster som gick att tolka från tidigare provtagningar gällde bland annat området kring

Moranverkets pumpstation som främst består av bostäder vilket ger en indikation på att

kadmium likväl kan släppas ut av privatpersoner. Fokus i denna studie har primärt varit att

studera icke kända källor till kadmium, dvs. bostadsområden och inte primärt på

verksamheters bidrag av kadmium. Det är främst intressant att finna källor vars påverkan

ännu inte är kända då uppmätta kadmiumhalter har varit enormt förhöjda vilket gör det

osannlikt att misstänka enskilda verksamheter, det finns förmodligen ytterligare källor som

behöver identifieras.

2. Bakgrund

2.1 Områdesbeskrivning Nacka kommun ligger i Södermanland och Uppland (Stockholms län). Centralort är Nacka,

vilket är en del av Stockholms tätort. Nackas areal 99,62 km2. Befolkningsmängden ligger

idag på 95 180 (första halvåret 2014) personer. Nacka kommun är indelad i fyra

kommundelar: Sicklaön, Boo, Fisksätra-Saltsjöbaden och Älta.

17

Figur 1. Kommunkarta över Nacka kommun i förhållande till Stockholms län (Källa:

Nationalencyklopedin, 2014-05-06).

2.2 Reningsverkens arbete Käppalaförbundet är ett kommunalförbund och har till uppgift att rena spillvatten. Reningen

sker i Käppalaverket där spillvatten från knappt en halv miljon människor i elva

medlemskommuner i norra och östra Stockholm renas (Käppala miljörapport, 2012).

Stockholm Vatten VA AB mottar och renar avloppsvatten från Stockholm stad samt sju

kommuner. Stockholm Vatten har avloppsreningsverk i Henriksdal och Bromma. Till

Henriksdals reningsverk är 782 600 personer och fyra kommuner anslutna (Stockholm

Vatten miljörapport, 2012). Stockholm Vatten försörjer 1,3 miljoner människor med vatten

och varje dygn levereras 370 miljoner liter dricksvatten. Stockholm Vatten är ett

kommunalägt bolag (Stockholm Vatten, 2014-04-09).

En viktig del i reningsverkens arbete är att tillvarata den näring och energi som finns i

spillvattnet genom att återföra slam och biogas till samhällets kretslopp. Målet är att

avloppsvattnets näringsinnehåll ska återföras till jord- och skogsbruk och biogas

(fordonsgas) utvinns ur slammet genom rötning. Med avloppsvattnet följer oönskade ämnen,

vilka reningsverken inte kan bryta ner. Detta kan försvåra eller hindra tillvaratagandet av

näringsämnen (Käppala, 2014-04-09). Avloppsreningsverken har endast skyldighet att motta

spillvatten vars sammansättning överensstämmer med hushållsspillvatten. Därmed finns

18

ingen skyldighet för reningsverken att ta emot vatten med sämre kvalitet än

hushållsspillvatten (Wall, 2002).

2.3 Nackas spillvattenledningar Spillvattenledningar i Nacka kommun har en total längd av cirka 406 km (år 2013).

Spillvatten från Sicklaön och Älta avleds till Stockholm Vattens reningsverk i Henriksdal,

medan spillvatten från Saltsjöbaden, Fisksätra och Boo avleds till Käppalas reningsverk på

Lidingö. I spillvattennätet finns 76 stycken pumpstationer. Storlekarna på pumpstationerna

varierar och kan innehålla mellan 1-3 stycken pumpar (Nacka kommun, 2013). Nacka har

duplicerade ledningsnät vilket innebär att spillvatten och dagvatten leds i separata ledningar

(personlig kommunikation, Forsberg, 2014-01-22).

2.3.1 Spillvattenreningsprocess

Spillvatten renas i flera steg innan det släpps ut i Östersjön (Nacka kommun, 2014). För

mycket näringsämnen göder växtlivet i vattendrag, sjöar och hav. Övergödningsproblemen i

sötvattenmiljöer kan vara påtaglig men situationen är dock betydligt bättre än vad den var

innan avloppsreningsverkens tillkomst (Länsstyrelsen, 2014-03-27).

I Käppalaverkets och Henriksdals reningsverk ingår mekanisk, kemisk och biologisk rening.

Den mekaniska reningen består av galler som avlägsnar större föremål. Vattnet rinner sedan

genom ett sandfång där sand och tyngre partiklar avskiljs. I försedimenteringen sedimenterar

en stor del av det biologiska materialet innan den biologiska reningen. Vid kemisk rening

tillsätts järnsulfat som fäller ut fosforn. I den biologiska reningen renas organiskt material

och kväve bort med hjälp av mikroorganismer. Kvävet avgår till luften som kvävgas vid den

biologiska reningen. I eftersedimenteringen avskiljs en del av det slam som följer med från

den biologiska och kemiska reningen vartefter vattnet, för att minska halten finpartiklar

filtreras i sandfilter.

Reningsverken har ingen teknik för att rena spillvatten innehållande färgrester, kemikalier,

läkemedelsrester, lösningsmedel eller andra miljöskadliga ämnen. Om sådana farliga ämnen

spolas ner eller på andra sätt når reningsverken går det ut i Östersjön orenat eller hamnar i

slammet. Dessutom stör dessa ämnen reningsprocessen genom att exempelvis negativt

påverka mikroorganismer (Nacka kommun, 2014).

19

2.3.2 Rening av kadmium

Ur ett hållbarhetsperspektiv är det mycket viktigt att avlägsna kadmium från spillvatten och

flera metoder har utvecklats för att behandla processavloppsvatten som innehåller

tungmetaller. Kemisk fällning är en allmän vedertagen metod inom industrin. Metoden är

relativ enkel och billig, men är en mycket pH-beroende process. Adsorption är en annan

metod som är effektiv och ekonomiskt fördelaktig och avlägsnar metalljoner genom en s.k.

adsorbent som föroreningarna fäster sig på (Meng et al., 2014).

Enligt Weiss (2006) som studerat reningsmetoder för kadmiumfärg är flockningsmetoden,

där man tillsätter bauxit en mycket bra teknik för att rena kadmium i konstnärsfärg. Studien

visade att tillsättning av bauxit samt filtrering genom Melittafilter är en teknik som

konstnärer utan problem skulle kunna tillämpa i sina ateljéer eller i hemmet. Metoden ger en

reningsgrad på upptill 92,8-99,8 % vilket skulle leda till en minskad belastning av kadmium

på avloppsreningsverken då de idag saknar metoder för att rena bort metaller (Weiss, 2006).

Konstnärernas Kollektivverkstad (KKV) i Nacka är en konstnärsverksamhet som använder

sig av bauxit för att separera upplöst färg från vatten. Man låter vattnet stå för att pigment

ska sedimentera innan man häller ut klarfasen i avloppet. I avloppet använder de sig av

slamavskiljare, som ytterligare steg för att separera slam. Skötseln består av att slamnivån

undersöks med en pinne för att avgöra när det är dags för tömning. Det saknas däremot

skriftliga rutiner för skötseln av denna och det har förekommit att slamavskiljaren svämmat

över varför miljöenheten i Nacka kommun rekommenderar att skötselinstruktioner skrivs

och att en ansvarsfördelning görs. Risken med att tömma avskiljaren för sällan är att

partiklarna inte får tillräckligt ed tid att sedimentera (mejlkorrespondens, Norman, 2014-05-

28). Verksamheten har utfört egna provtagningar i klarfasen, dvs. efter att färgslammet

avlägsnats med bauxit. I en provtagning som utfördes 2014-04-28 var kadmiumhalten i

klarfasen 190 µg/l, långt över vad som räknas som normalt hushållsspillvatten. Miljöenheten

hävdar dock att tester har visat att sedimentering med bauxit ska vara en bra metod för att

rena kadmiumförorenat vatten men menar att sedimenteringen kan ha varit för kortvarig eller

att verksamheten inte använt rätt mängd bauxit i förhållande till mängden vatten

(Inspektionsrapport, Konstnärernas Kollektivverkstad, 2014).

Utöver KKV finns sex andra konstnärsverksamheter inom Nacka kommun som är värda att

uppmärksamma:

20

• Lugnet, Uddvägen 11A

• Oron, Uddvägen 11

• Ateljéhus Maria Präst, Uddvägen 11

• Järla, Turbinvägen 1

• Kudu, Planiavägen 22

• Konstnärernas Kollektivverkstad, Planiavägen 28-30

• Artista, Gamla Skolvägen 36

De konstnärsverksamheter som ingår i provtagningen är KKV och Artista. Det visade sig

dock att Artista inte är verksam i dagsläget enligt uppgifter från miljöenhetens

ärendehanteringssystem i Nacka kommun (personlig kommunikation, Norman, 2014-05-08).

Beträffande övriga konstnärsverksamheter är två stycken kopplade till

provtagningspunkterna som valdes ut inom ramen för studien. Järla på Turbinvägen 1 är

kopplad till provtagningspunkt 6 och Artista på Gamla Skolvägen är kopplad till

provtagningspunkt 3.

2.4 Kadmiumflöden Kadmium är en icke essentiell giftig tungmetall med välkända miljö- och hälsorisker (Ono,

2013). Bergbäck et al., (1994) hävdar att kadmiumutsläpp ökar på grund av en antropogen

påverkan.

Jordskorpan innehåller mellan 0,08-0,5 mg/kg. Ämnet förekommer främst i zinkmalm men

även råfosfat, kalk, järnmineral, råolja och antracit kan innehålla små mängder kadmium.

Det naturliga flödet av kadmium sker genom vittring av berggrunden, erosion, transport via

floder och i luften men även i vissa områden i världen från vulkanutbrott (Hedlund et al.,

1997).

Kadmium tillförs jorden genom luftdeposition och gödsling och avlägsnas genom grödors

upptag och urlakning (Andersson, 1992). Depositionen från luft är i dagsläget den största

källan av kadmium till åkermark i Sverige och större delen av nedfallet kommer via

långväga transporter från källor utomlands. Den näst största kadmiumkällan till åkermarken

är gödselmedlen (Kemikalieinspektionen, 2011). Beräkningar visar att tillförseln till

åkermark motsvarar 0,52 gram kadmium/ha och år, av vilken 0,45 gram kommer från nedfall

21

och 0,06 gram från mineralgödsel. Gödsling med slam ökar tillförseln av kadmium, men

mängden avgörs av kadmiuminnehållet i slammet. Om man tar hänsyn till REVAQ-målet 17

mg per kilo fosfor blir nettotillförseln 0,11 gram kadmium per hektar. Luftdeposition av

kadmium utgör sålunda 2,6 gånger högre värde än slammet (Lantbrukarnas Riksförbund,

2014). Flödet av kadmium varierar mellan olika regioner i Sverige. Skillnader i klimatet och

jordens struktur påverkar mest. Vidare skiljer sig luftdepositionen i Sverige mellan de norra

och södra delarna (Andersson, 1992).

Den största mängden kadmiumintag via kost kommer från spannmål och rotfrukter.

Under de senaste decennierna har tungmetaller blivit ett allvarligt miljöproblem. Kadmium

är bland de giftigaste metallerna som finns och det är därför viktigt att minska mängden av

ämnet i miljön. Kadmium är en biprodukt vid framställningen av zink, bly och koppar och

efterfrågan på galvaniserad metall är stor samtidigt som den leder till ett stort och farligt

kadmiumöverskott (Weiss, 2006).

2.5 Användningsområden för kadmium Kadmium upptäcktes 1817, men i Sverige brukade man inte ämnet i någon större

utsträckning förrän 1940 (Wall, 2002). Användningsområden har t.ex. varit:

Batterier

Pigment i färg

Ytbehandling

Som legeringsmetall

Stabilisator i PVC-plast

Potentiella branscher som kan bidra till kadmiumutsläpp inom Nacka kommun är:

Fordonstvättar (förhållandevis liten del)

Kraftvärmeverk har visat sig kunna bidra med en hel del metaller, vilka bl.a. kan

komma från bränslet

Verkstäder

Golvskurvatten

Externa avloppsfraktioner

Konstnärsverksamheter

22

2.6 Kadmium i avloppsvatten Avloppsvatten är ett samlingsnamn för spillvatten och dagvatten. Kadmium finns i normalt

hushållsspillvatten i låga halter och kommer via urin och fekalier från maten. Dock skall

kadmium inte förekomma i industriellt processvatten som släpps till avloppsnätet.

Kadmiumproblematiken i avloppsvatten i Stockholm inbegriper inte längre punktutsläpp

från exempelvis industrier och diverse verksamheter på samma sätt som tidigare.

Förklaringen är främst kopplad till kadmiumförbudet som implementerades 1982. Flera

undersökningar pekar på att drygt 50 % av allt kadmium som inkommer till reningsverken

härstammar från hushållsspillvatten (Wall, 2002).

2.7 Källor till kadmium Jord och vatten förorenas med kadmium via luftnedfall och koncentrationen i jorden kan öka

ytterligare genom användning av gödsel eller avloppsslam (Åkerström et al., 2013).

Naturvårdsverket som fått i uppdrag av regeringen att utreda hållbar återföring av fosfor för

att undvika övergödning menar att näringen ska återföras genom slamspridning men att det

krävs ett stort arbete för att minska föroreningarna i slammet (Naturvårdsverket, 2013).

Såväl Lantbrukarnas Riksförbund (LRF) som Lantmännen ställer sig positiva till

slamspridning så länge det är REVAQ-certifierat (läs mer om REVAQ i avsnitt 2.10).

Tillskottsvatten och dagvatten innehåller nästan ingen fosfor, men stora halter om dagvatten

härrör från trafikområden vilket gör att metall/fosforkvoten blir hög (mejlkorrespondens,

Bergström, 2014-06-13). Nackas spillvatten leds via pumpstationer till avloppsreningsverk i

särskild spillvattenledning. Separata ledningar för dagvatten minskar risken för att

dagvattenföroreningar tillförs reningsverken. Läckage av tillskottsvatten till spillvattennätet

förekommer dock, ofta på grund av gamla eller trasiga ledningar (Carlsson, 2005). I

genomsnitt utgör 50 % av inflödet till de svenska avloppsreningsverken av tillskottsvatten

(dvs. vattenförbrukningen är bara hälften av det totala inflödet) (Svenskt Vatten, 2007).

Flödet från Nacka kommun in till Käppala utgörs av drygt 47 % tillskottsvatten (personlig

kommunikation, Frenzel, 2014-05-22).

Studier från bland annat Stockholm, Malmö och Uppsala påvisar att hushåll är en källa när

det gäller utsläpp av tungmetaller. Från hushåll kan bidragen nå upp till 50 % av det totala

bidraget kadmium till reningsverken. Bidraget från hushåll sker i synnerhet från fekalier och

urin (Levin et al., 2001).

23

Reningstekniken inom industrier och andra verksamheter har byggts ut tack vare skärpta

miljökrav i Sverige. Detta har bidragit till minskade punktutsläpp till spillvattennätet. Dock

är konstnärsverksamheter undantagna från kadmiumförbudet och kan därmed utgöra en

viktig punktkälla.

2.8 Effekter vid kadmiumexponering

2.8.1 Miljöeffekter

Sveriges miljö är särskilt känslig för kadmiumutsläpp. Det beror främst på att Sveriges

berggrund som utgörs av magmatiska bergarter (täta och svårvittrade) vilket har bidragit till

att svenska sjöar och vattendrag har mjukt vatten och de flesta jordarna har låg

buffertkapacitet. Detta medför låg motståndskraft mot försurning. Kadmium är en lättrörlig

metall vid lågt pH-värde och i takt med ökad försurning ökar rörligheten hos ämnet. Detta

påverkar miljön genom att växternas rotsystem får större möjlighet att ta upp kadmium vid

lågt pH. Detta innebär en indirekt effekt och ett hot mot växtätande djur som får i sig växter

med höga kadmiumhalter. Vidare kan träd, buskar och svampar ackumulera kadmium till

halter som är toxiska. Kadmiumhalterna ökar uppåt i näringskedjan vilket kallas för

biomagnifikationsupptaget, upptaget är större än utsöndringen (Wall, 2002).

2.8.2 Hälsoeffekter

Kadmium är ett cancerogent ämne, särskilt mot njurarna och ämnet påverkar människors

hälsa vid relativt låga koncentrationer. Kadmium kan bioackumuleras i olika

spannmålsprodukter och rotfrukter via växters rotsystem och når slutligen människan via

livsmedelskedjan. Om ämnet absorberas i kroppen kan det leda till deformation i

reproduktionsorganen och det endokrina systemet. Det kan även orsaka för tidig födsel och

minskad födelsevikt. Vid exponering utsöndras ämnet inte direkt ur kroppen utan

halveringstiden är på flera hundra dagar. För människokroppen som har en extremt låg

resistens mot ämnet kan exponering under en lång tid leda till kroppen successivt belastas

och ger en risk för benskörhet, i synnerhet hos den äldre befolkningen (Xiaomei Lin et al.,

2005; Meng et al., 2014).

Föda är den främsta källan till kadmiumexponering hos icke-rökare på grund av grödors

förmåga att ackumulera kadmium. Kadmiumintaget via föda är 10-15 μg per dag. Stora

variationer förekommer dock beroende på diet och energibehov. Rökare och särskilda

24

yrkesgrupper utgör en riskgrupp vid kadmiumexponering på grund av att tobaksplantan

växer på mark med lägre pH vilket leder till större upptag av kadmium (Xiaomei Lin et al.,

2005).

2.9 Lagstiftning 1982 infördes ett kadmiumförbud i Sverige. Sedan 1 januari 1999 gäller förordningen SFS

1998:944 och enligt § 3 får gödningsmedel som innehåller högre halt kadmium än 100 gram

per ton fosfor inte salutföras eller överlåtas. Sedan 1998 får avloppsslam som ska användas

på åkermark ha ett kadmiuminnehåll på maximalt 2 mg/kg TS för spridning. Användningen

av slam regleras av det så kallade slamdirektivet (86/278/EEC). Slamdirektivet tillämpas i

svensk lagstiftning genom Förordningen (1998:944) om förbud m.m. i vissa fall i samband

med hantering, införsel och utförsel av kemiska produkter (SFS 1998:944).

Det nationella kadmiumförbudet från 1982 är idag implementerat i bilaga XVII i Reach-

lagstiftningen vilket var en konsekvens av Sveriges EU-inträde 1995 då kravet var att övergå

till EU-bestämmelser. Lagstiftningarna är uppbyggda på olika sätt och Reach-lagstiftningen

ställer inte samma krav som den äldre lagstiftningen en gång gjorde. Reach är bland annat

kopplad till att begränsa vissa plasttyper som innehåller kadmium till skillnad från den

svenska bestämmelse som generellt gällde för alla plaster. EU gör det motsatta för de

tidigare kadmiumbestämmelserna, dvs. att man beskriver vad som är förbjudet i vilka

plaster, detta innebär exempelvis att resterande plasttyper saknar en kadmiumbegränsning

(mejlkorrespondens, Rumar, 2014-04-07)

2.10 REVAQ-certifiering För att möjliggöra användning av avloppsslam som gödselmedel finns certifieringssystemet

REVAQ. REVAQ är ett nationellt kvalitetssäkringssystem för reningsverken och en

förutsättning för att växtnäringen i slammet ska kunna återföras till jordbruksmark, detta för

att uppnå målet om ett kretsloppsanpassat samhälle (Svenskt Vatten, 2014-03-27). Bakom

systemet står Svenskt Vatten, Lantbrukarnas Riksförbund (LRF), Lantmännen, Svensk

Dagligvaruhandel samt Naturvårdsverket. Syftet med REVAQ är att genom ett systematiskt

uppströmsarbete vid reningsverken kvalitetsförbättra avloppsslam genom att undvika giftiga

ämnen (Faktablad REVAQ). REVAQ har i vissa avseenden strängare krav än förordningen

1998:944 och gränsvärden för spridning i g/ha och år (Malmborg & Wiberg, 2013).

25

För att användningen av växtnäring av slam även på mycket lång sikt ska vara hållbar bör

halten av kadmium i avloppsvattnet minska. Kadmiumnivåerna har minskat med över 50 %

de senaste 20 åren, men halterna bör minska med ytterligare 50 % för att borttransporten ska

uppväga tillförseln (Svenskt Vatten, 2012).

Kadmium är ett bland många ämnen som regleras inom REVAQ. Från 1 januari 2014 får

kadmiumfosforkvoten i avloppsslam inte vara högre än 30 mg Cd/kg P som årsmedelvärde.

Överskrids 30 Cd/kg P i ett slamparti från ett certifierat reningsverk får detta parti inte

användas för spridning på åkermark (Regler för certifieringssystemet REVAQ 2014). Det

långsiktiga målet för metaller i REVAQ:s certifieringssystem är att uppnå en balans för

bortförsel och tillförsel i åkermark vilket innebär att kadmiumfosforkvoten ska vara högst 17

mg Cd/kg P senast 1 januari 2025 (REVAQ årsrapport, 2012).

Stockholm Vatten och Käppalaförbundet arbetar kontinuerligt med att reducera flödet av

metaller och andra miljöstörande ämnen som följer med avloppsvattnet in till

avloppsreningsverken. På så sätt strävar avloppsreningsverken för att slammets fosfor och

kväveämnen ska kunna nyttiggöras som gödningsmedel på jordbruksmark. Både

Käppalaverket och Stockholm Vattens reningsverk i Henriksdal och Bromma är REVAQ-

certifierade.

3. Metod och provtagningens omfattning Examensarbetet har utförts som både en litteraturstudie och praktiskt arbete med

provtagningar. Nackas avloppsvatten förs till Stockholm Vattens avloppsreningsverk i

Henriksdal eller Käppalaverket på Lidingö. Saltsjöbadens avloppsvatten leds till

Käppalaverket medan Ältas och Sicklaöns avloppsvatten renas i Henriksdals reningsverk.

Därför har hänsyn tagits till respektive reningsverks upptagningsområden i samband med

valet av provtagningspunkter och i spårningen av kadmiumkällor i Nacka kommun.

26

Figur 2. Kartan visar reningsverkens upptagningsområden i Nacka kommun och Trollebo-

och Sävstigens pumpstation lokalisering.

Urvalet av provtagningspunkter i studien har varit olika verksamheter samt hushåll i Nacka

som skulle kunna använda kadmium och vilkas vatten avleds till Henriksdal via

Nackainloppet och till Käppalaverket. På samtliga provpunkter är det övervägande hushåll

som är anslutna. Nacka saknar stora industrier som påverkar avloppsvattnet avsevärt.

Utgångspunkten för att finna lämpliga provtagningspunkter i respektive reningsverks

upptagningsområde har främst varit resultat från tidigare provtagningar som utförts i Nacka

kommun. Hänsyn har också tagits till att kadmium kan förekomma i områden som ännu inte

undersökts.

3.1 Provtagningsstrategi

Provtagningarna har omfattat spillvatten, biohud och sediment i enstaka fall. Vid val av

lämpliga provtagningsplatser har kommunens VA-bank med kartor som bland annat visar

Nacka kommuns spillvattenledningsnät använts.

27

EnvoMap har använts för att lokalisera och kartlägga verksamheter inom Nacka kommun för

respektive reningsverks upptagningsområde och varit till hjälp vid urvalet av provpunkter.

EnvoMap är ett uppströmsverktyg som tagits fram och utvecklats av Käppalaförbundet

tillsammans med Gemit Solutions. Systemet tillhandahåller information över anslutna

verksamheter i avloppsreningsverkens upptagningsområde, verksamheternas geografiska

läge och miljöbelastning. Verktyget kan också användas för att kartlägga och fasa ut

miljöskadliga ämnen.

3.1.1 Vattenprovtagning

För att få en uppfattning om vad avloppsvattnet i Nacka kommun innehåller har under en

tvåveckorsperiod två provpunkter för vatten undersökts i pumpstationer i Sävstigen

respektive Trollebo med avseende på tungmetallerna Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn och

näringsämnet fosfor.

28

Sävstigens pumpstation i Saltsjöbaden (Käppalas upptagningsområde):

Bildkälla: Yohanna Fissihaie

Trollebo pumpstation vid Sicklaön (Stockholm Vattens upptagningsområde):

Bildkälla: Yohanna Fissihaie

Proverna har tagits i inloppskanalen till pumpstationerna under perioden 2014-03-31 till

2014-04-14. Provtagningen utfördes med en tidsstyrd vakuumprovtagare som tog prov (30

29

ml) var tjugonde minut. Proverna tömdes var annan till var tredje dag varefter proverna

frysförvarades i vänta på analys. mProv Konsult AB utförde provtagningen.

3.1.2 Sediment- och biohudsprovtagning

Som komplement till vattenproverna togs sediment- och biohudsprover i vanliga

nedstigningsbrunnar på tio skilda mätpunkter. Biohud- och sedimentprovtagningarna

utfördes 2014-04-11 tillsammans med mProv Konsult AB. Av dessa togs sedimentprover

enbart i tre punkter, provtagningspunkt 1, 2 och 5 pga. frånvaro av sediment i de övriga

brunnarna.

Käppalaverkets upptagningsområden:

Stockholm Vattens upptagningsområden: Provpunk 6 Winborgs väg (Järla och delar av Sickla köpkvarter) Provpunkt 7 Gjuterigränd 4 (Södertörns brandstation) Provpunkt 8 Gjuterigränd 12 (bostadsområde) Provpunkt 9 Planiavägen Provpunkt 10 Planiavägen, Konstnärernas Kollektivverkstad (KKV)

Utöver ovanstående provtagningpunkter gjordes ett försök till provtagning i anslutning till

Orminge panncentral. Brunnen var dock för djup för att kunna utföra provtagningen. Det

fanns heller inte någon synlig biohud i ledningen.

Proverna togs i vanliga nedstigningsbrunnar (600 mm i diameter). Sediment skrapades i

botten i brunnarna medan biohud skrapades från ledningsväggarna. Utrustningen bestod av

en brunnsnyckel för att få upp brunnslocket, ett teleskoprör och plastbehållare fastsatt med

metallklämma för att kunna ta proverna. Proverna förvarades i mindre plastburkar i

kylväskor med klaffar till dess att de omhändertogs av ett externt laboratorium.

Extraproverna som togs i syfte att testa mätverktyget FREEDD förvarades i en frys i

Provpunk 1 Sävstigen Provpunkt 2 Knut Wallenbergs park Provpunkt 3 Saltsjövägen Provpunkt 4 Stenhuggarvägen (Kummelbergets industriområde) Provpunkt 5 Svarvarvägen (Kummelbergets industriområde)

30

Käppalas laboratorium till dess att det var dags att använda de, då de tinades i

rumstemperatur.

Figur 3. Översiktskartan visar vart i reningsverkens upptagningsområde

provtagningspunkterna för sediment- och biohudsprover var lokaliserade. Detaljerade

spillvattennätskartor för specifika mätpunkter finns i bilaga 3.

Biohud har en förmåga att samla på sig metaller från det omgivande vattnet och fungerar

som en indikator för avloppsvattenkvaliteten över tiden. Då biohudstillväxten och upptaget

påverkas av faktorer som flödeshastigheter, vattentemperatur, näringsinnehåll etc. kan

biohudsprovtagning inte tillämpas för att kvantifiera metaller i vattnet utan ska enbart

betraktas som en indikator på eventuella utsläpp. Nyttan med biohudsprover är att man med

en liten provtagningsinsats kan fånga utsläpp som varierar i tid och storlek vilket annars är

mycket tidskrävande. För att minska inflytandet av de yttre tillväxtbetingelserna gjordes en

korrigering för att kompensera för biohudens skilda förutsättningar. som är framtagen av

Kindtrup & Wünsch (2001). Till skillnad från författarna som använde sig av 43 metaller

användes i denna undersökning 8 metaller för att avgöra varje provs kompensationsfaktor

vilket kan medföra att vissa prover riskerar att undervärdera en del prover som i faktiska fall

har många förhöjda metallhalter. Kunskap från tidigare provtagningar har dock visat att det

31

är fördelaktigt att utföra denna korrigering (Johansson, 2014). Metoden utgår ifrån att

samtliga metaller inte är förhöjda samtidigt och att man utifrån det kan räkna fram en

korrigeringsfaktor för att kompensera för biohudens olika förutsättning. Vid

sedimentprovtagningarna har hänsyn tagits till att det krävs långsamt flöde (Johansson,

2014).

Proverna analyserades i efterhand av externa ackrediterade laboratorier. Vattenproverna

analyserades av Eurofins medan sediment- och biohudsmaterialet analyserades av ALS.

3.1.3 Litteraturundersökning

Studien har kompletterats med tidigare vetenskapliga artiklar och studier inom området.

Stockholm universitets tillgänglighet till olika databaser har varit behjälplig avseende detta.

De databaser som används som flitigast är Springerlink och ScienceDirect men även

Nationalencyklopedin och Google Scholar har använts.

3.1.4 Analys med mätinstrumentet FREEDD

Inom ramen för examensarbetet har mätinstrumentet FREEDD testats vid analyser av

sediment och biohud. Käppala blev kontaktade av företaget för ett eventuellt samarbete då

man ville testa instrumentet på avloppsvatten och sediment, vilket inte gjorts tidigare. Tesen

var att man skulle kunna använda FREEDD vid spårning av farliga ämnen i

avloppsledningsnätet. Under sediment- och biohudsprovtagningen 2014-04-11 samlades

extraprover av vatten, biohud och sediment i provtagningsburkar i syfte att testa

mätverktyget. Tidigare har FREEDD främst använts för att analysera förorenade massor. I

detta fall mättes inte flödet då syftet var att utvärdera mätinstrumentets funktion.

FREEDD är ett mätinstrument för miljögifter. Tekniken bakom FREEDD är QCM (Quartz

Crystal Microbalance) som går ut på att kiselatomer vibrerar med en viss frekvens när de

utsätts för en elektrisk spänning. Effekten kallas piezoelektriska effekten. QCM-tekniken har

praktiserats mycket inom biokemi, men ska alltså tillämpas på ett nytt användningsområde.

Funktionen av mätinstrumentet fungerar på så sätt att en tunn sensor ytbehandlas för att

fånga en specifik substans, i detta fall kadmium. Kristallen (sensorn) monteras i en mätcell

innehållande ett kanalsystem med en pump. Man fyller på destillerat vatten i kanalsystemet

och skjuter därefter in mätcellen i apparaten. När pumpen roterar kommer provet man

32

injicerar att åka runt i systemet och passera över den ytbehandlade sensorn. Proverna

prepareras i olika steg innan de injiceras, bl. a. genom oxidation dvs. tillsätta 2 ml HCl,

filtrering, pH-justering med 5 ml 1,8 M NaOH, låta provet passera en jonbytarmassa,

eluering med 2 ml 0,5 M HNO3 och tillsättning 3 ml buffert. En del av provet fastnar på

sensorn. Provet cirkulerar i mätcellen tills allt fastnat varpå en halt av ämnet kan mätas

(Frenzel, 2014). Mätinstrumentet har tidigare testats på vatten och sediment, men skulle för

första gången testas på biohud.

3.2 Metodkritik Vid ett tillfälle under provtagningen i Sävstigen fastnade en trasklump i sugslangen till

provtagaren vilket gjorde att inget vatten kunde ta sig igenom trasklumpen. Den jämna

provtagningen rubbas därmed och kan ha påverkat statistiken negativt. Flera besök vid

pumpstationerna är att föredra för att undvika den här typen av komplikationer.

Den stora avgränsningen i denna studie har varit att den begränsade provtagningsperioden

pågick under endast två veckor. Det hade därmed varit önskvärt att ha mätningar över en

längre period för att se hur variationen och utvecklingen av utsläppen ser ut. Den relativt

korta mätperioden kan ha påverkat representativiteten för kadmiumutsläppen från Nacka. En

längre mätperiod skulle troligen ge en mindre skev representation.

Vidare finns det såväl för- och nackdelar med metoden när det gäller studiens omfattning.

Provtagningen har fokuserat på att identifiera källor till kadmiumutsläpp där hänsyn tagits

till flera potentiella källor samtidigt, såväl områden med verksamheter som hushåll har

inkluderats vid provtagningen. Fördelen med en sådan omfattande studie är att den ger en

god helhetsbild över utsläppssituationen men kan brista vad gäller djup. Likväl kan en alltför

snäv studie som koncentrerar sig på en specifik källa över hela kommunen enbart ge en

begränsad bild av verkligheten men å andra sidan ge viktiga resultat krig ett specifikt

område.

4. Urval av tidigare provtagningar i Nacka kommun Som nämnts i inledningen har Käppala genomfört tidigare provtagningar i Nacka 2011-2012

under sammanlagt sex veckor på det samlade avloppsvattnet samt från två delområden.

33

Provtagningarna visade på kraftigt förhöjda halter av kadmium och bly enstaka veckor i det

samlade avloppsvattnet från Nacka jämfört med det inkommande avloppsvattnet till

Käppalaverket.

Figur 4. Jämförelse mellan halter kadmium i inkommande vatten till Käppalaverket och provtagningspunkter (Berbeyer & Hugmark, 2013). I den tidigare provtagningen uppmättes kraftigt förhöjda halter av kadmium och bly enstaka

veckor i det samlade spillvattnet från Nacka när det jämfördes med det inkommande

avloppsvatten till Käppalaverket.

Slutsatserna från provtagningarna visade att flertalet undersökta tungmetaller inte innebär

någon tydlig ökad belastning på halterna i inkommande avloppsvatten till Käppalaverket,

men kadmium och bly var två viktiga undantag.

Under de sex provtagningsveckorna stod Nacka för drygt 23 % av blytillförseln till Käppala

men enbart 8,3 % av vattenflödet. När det gäller kadmium stod Nacka för så mycket som 30

% av tillförseln till Käppalaverket. En vecka som stack ut var i Porsmossens pumpstation där

kadmiumhalten lyckades fördubbla det normalt inkommande till Käppalaverket. Vidare

uppmättes kraftigt förhöjda halter i avloppsvattnet i Moranverket.

Vidare har Stockholm Vatten utfört ett flertal provtagningar i biohud intill KKV. Nedan

visas resultat från biohudsprovtagningen 2013 där kadmium avvek från bakgrundsvärdet.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

V1 V2 V3 V4 V5 V6

Cd μg/L

Moranverket

Myrsjön

Porsmossen

Käppala

< < < < < < <

34

Tabell 1. Biohudsprovtagning vid KKV (konstnärsverksamhet) i Nacka, 2013-06-18. Det

rödmarkerade värdet skiljer sig med 99 % säkerhet från bakgrundmaterialet (Stockholm

Vatten, 2013).

4.1. Tillskottsvatten Käppala har undersökt mängden tillskottsvatten som tillförs från Nacka. Tillskottsvatten

förekommer av olika anledningar, en vanlig orsak är att vatten tränger in i spillvattennätet.

Inläckaget består av t.ex. regnvatten eller inträngande grundvatten som kommer in i

felkopplade ledningar eller trasiga rör. Detta s.k. tillskottsvatten är problematiskt och något

som man försöker undkomma eftersom det innehåller metaller, inga näringsämnen och

dessutom stjäl kapacitet i avloppsreningsverken (mejlkorrespondens, Frenzel, 2014-05-09). I

Nackas fall låg tillskottsvattnet 2013 på 47 % när det gäller Käppalas upptagningsområde,

detta påverkar förstås fosforhalten som i sin tur ger en högre metall/P-kvot. Från Nacka

kommer i snitt 5 000000 m3 avloppsvatten per år varav drygt 47 % består av tillskottsvatten

(Sweco Environment AB, 2014).

Figur 5. Beräknad årsmedelvolym samt procentuell fördelning mellan spillvatten (blå) och

tillskottsvatten (röd) vid anslutningspunkt från Nacka under perioden 2005-2012.

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

Flöde från Nacka

Voly

m [m

3 ]

Mätpunkt

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

Flöde från Nacka

Proc

entu

ell f

örde

lnin

g

Mätpunkt

Provnamn Zn Pb Co Cd Ni Cr Cu Konstnärernas Kollektiv verkstad (mg/kg TS) 674 42 4

3,7 15 13 503

Medel: 604 19 6 1,2 24 15 266 Median 595 17 4 1,2 21 13 235

35

4.2 Vattenflöden i pumpstationerna Uppgifterna kring flödena under provtagningsveckorna har hämtats från pumpstationens

styrsystem.

I Sävstigen var flödena för respektive provtagningsvecka:

v1414 – 967m3

v1415 – 1756m3

Flödet i Trollebo pumpstation var följande:

v1414 – 6096m3

v1415 – 7862m3

I det här fallet var flödet under den andra provtagningsveckan dubbelt så högt som den första

i Sävstigen. Orsaken till den stora variationen är oklar.

36

5. Resultat

5.1 Vattenanalys Vattenproverna har analyserats med avseende på tungmetallerna Pb, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni och

Zn samt näringsämnet fosfor. Nedan redovisas resultat från vattenprovtagningen i respektive

pumpstation (Sävstigen och Trollebo) från vecka 14 och 15.

Pb μg/l Cd μg/l Cu μg/l Cr μg/l Hg μg/l Ni μg/l Zn μg/l Tot-P mg/l

Trollebo v14 0,97 0,42 48 <1 <0,1 3,8 70 2,3 Trollebo v15 1,2 0,29 31 <1 <0,1 3,8 150 1,6 medel 1,1 0,36 40 <1 <0,1 3,8 110 2 Henriksdal ink v14 2,5 0,13 68 2,2

(Uppgifter saknas) 3,3 120 7

Henriksdal ink v15 3,5 0,14 75 3

(Uppgifter saknas) 3,6 150 5,9

medel 3 0,14 72 2,6 (Uppgifter saknas) 3,5 6,5

Tabell 2. Sammanställning av tungmetallhalterna i avloppsvatten i Trollebo pumpstation ställt mot Henriksdals inkommande vatten. Resultatet visar att kadmiumhalten avviker. Kadmiumhalten i Trollebo pumpstation på

Sicklaön är tre gånger högre än inkommande vatten till Henriksdals reningsverk, dit vattnet

från Trollebo leds. Beträffande övriga metaller är de genomgående lägre än för det

inkommande vattnet till Henriksdal.

37

Figur 6. Jämförelse mellan halter kadmium i inkommande till Henriksdal och

provtagningspunkt.

Diagrammet visar förhöjningen i kadmiumhalt i Trollebo pumpstation vecka 15 jämfört med

Henriksdals inkommande samma vecka. Vidare har biohudsanalyserna i provtagningspunkt

10 nedströms KKV påvisat förhöjda kadmiumhalter.

I fråga om Cd/P-kvoten i Trollebos pumpstation är den nära nio gånger högre än

inkommande till Henriksdal. Den höga Cd/P-kvoten i Trollebo påverkas starkt av om man

har stort inläckage av vatten med mycket metaller men ingen fosfor (se tabell 3). Detta följer

samma mönster som Stockholm Vattens tidigare provtagningar som påvisat en klar förhöjd

Cd/P-kvot. Vidare kan den förhöjda Cd/P-kvoten i Trollebo påverkas av KKV

(provtagningspunkt 10) som rinner via Trollebo pumpstation.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

v14 v15

Cd μg/L

Trollebo

Henriksdal

38

Pb/P-kvot

Cd/P-kvot

Cu/P-kvot

Cr/P-kvot

Hg/P-kvot

Ni/P-kvot

Zn/P-kvot

Trollebo v14 422 183 20870 <430 <40 1652 30435 Trollebo v15 750 181 19375 <630 <60 2375 93750 medel 556 182 20256 <530 <50 1949 56410 Henriksdal ink. v14 357 19 9714 314

(Uppgifter saknas) 471 17143

Henriksdal ink. v15 593 24 12712 508

(Uppgifter saknas) 610 25424

medel 465 21 11085 403 (Uppgifter saknas) 535 20930

Tabell 3. Metall/P-kvot i Trollebo pumpstation samt i Henriksdals inkommande vatten under

vecka 14 och 15.

Analysresultaten från vecka 15 i Trollebos pumpstation visar på förhöjd (i förhållande till

Henriksdals inkommande avloppsvatten) metall/P-kvot när det gäller samtliga undersökta

tungmetaller. Som tidigare nämnt orsakar en lägre fosforhalt en högre metall/P-kvot vilket är

fallet i respektive pumpstation (se tabell 3 och 5).

Sävstigens pumpstation i Saltsjöbaden har generellt sätt lägre metallhalter än Trollebo

pumpstation.

Pb μg/l Cd μg/l Cu μg/l Cr μg/l Hg μg/l Ni μg/l Zn μg/l Tot-P mg/l

Sävstigen v14 2,2 0,11 52 1 0,1 3,4 65 4,4 Sävstigen v15 2,3 0,11 51 2 0,1 3,2 130 2,6 Medel 2,3 0,11 52 1,5 0,1 3,3 98 3,5 Käppala ink. v14 2 0,086 62 1,2

(Uppgifter saknas) 4,7 95 5,7

Käppala ink. v15 1,8 0,095 53 1,5

(Uppgifter saknas) 4,2 92 4,4

Medel 1,9 0,09 57,5 1,35 (Uppgifter saknas) 4,45 93,5 5,05

Tabell 4. Sammanställning av tungmetallhalterna i avloppsvatten i Sävstigen pumpstation

ställt mot Käppalas inkommande vatten för vecka 14 och 15.

39

Pb/P-kvot

Cd/P-kvot

Cu/P-kvot

Cr/P-kvot

Hg/P-kvot

Ni/P-kvot

Zn/P-kvot

Sävstigen v14 500 <20 11818 227 <20 773 14733 Sävstigen v15 885 42 19615 769 <40 1231 50000 Medel 643 31 14714 429 <30 943 27857 Käppala ink. V14 351 15 10877 211

(Uppgifter saknas) 825 16667

Käppala ink. V15 409 22 12045 341

(Uppgifter saknas) 955 20909

medel 380 19 11461 276 (Uppgifter saknas) 890 18788

Tabell 5. Sammanställning av metall/P-kvot i Sävstigen pumpstation ställt mot Käppalas

inkommande vatten under vecka 14 och 15.

Tabell 5 är en sammanställning av analysresultaten för metall/P-kvoten i Sävstigens

pumpstation för samtliga undersökta metaller och en jämförelse med Käppalas inkommande

under samma veckor som provtagningen utfördes. Som tabellen antyder fanns inga

avvikelser från bakgrundvärdena.

40

5.2 Biohudsanalys

Tabell 6. Analysresultat från biohudsprovtagningen från samtliga provtagningspunkter (1-

10) i Nacka kommun (Johansson, 2014).

Biohudsproverna har analyserats med avseende på tungmetallerna Zn, Pb, Co, Cd, Ni, Cr,

Cu och Hg samt fosfor. Referensvärden kommer från drygt 140 prover i pumpstationer och

41

borrhål i Stockholm och Huddinge (för kvicksilver är referensvärdet från cirka 20 prover

från pumpstationer). Resultaten har korrigerats enligt metoden som beskrevs i avsnitt 3.1.2.

Tittar man på biohudsproverna var det enbart provpunkt 10, nedströms KKV som uppvisade

förhöjda kadmiumhalter. Även vid Stockholm Vattens provtagning 2013 påvisades förhöjda

kadmiumhalter i biohuden i en brunn dit spillvatten från KKV rinner (se tabell i avsnitt 3).

När det gäller övriga tungmetaller avvek Pb, Ni, Cr och Hg. Kvicksilver avvek från

bakgrundvärdena omkring Järlaområdet (provtagningspunkt 6, 7 och 8) i Stockholm Vattens

upptagningsområde. Vidare uppmättes förhöjda halter i Käppalas upptagningsområde.

Provtagningspunkt 5 vid Kummelbergets industriområde påvisade förhöjda blyhalter i både

biohud och sediment. Provtagningspunkt 4 som låg i samma område visar inga förhöjda

metallhalter. Vidare påvisades förhöjda nickelhalter och krom i biohuden vid

provtagningspunkt 1 (Sävstigen).

5.3 Sedimentanalys Sedimentproverna har analyserats med avseende på tungmetallerna Zn, Pb, Co, Cd, Ni, Cr,

Cu och Hg samt fosfor. Sedimentprover kunde endast tas vid provpunkt 1, 2 och 5 (samtliga

avleds till Käppala). De metallhalter som uppmätts i sedimentproverna har ställts mot

tungmetallhalterna i Käppalaverkets slam från rötkammaren under vecka 15, samma vecka

som sedimentprovtagningen utfördes. Genom att jämföra mot primärslammet i rötkammaren

kan man få en uppfattning om metallhalterna i sedimentet i ledningsnätet är förhöjda eller

inte.

42

Tabell 7. Analysresultat från sedimentprovtagning provtagningspunkt 1, 2

och 5 ställt mot metallhalterna från Käppalas rötkammare (R100) vecka 15. *medelvärde i

det avvattnade slammet för åren 2010-2012.

Analysresultatet visar att en del av de undersökta tungmetallerna överskrider

bakgrundsvärdena. Vid jämförelsen mellan resultaten från sedimentproverna och

metallhalterna i Käppalas rötkammare går det att urskilja vissa avvikelser när det gäller

metallerna Pb i provtagningspunkt 2 och 5, Ni i provtagningspunk 2 samt Cr i

provtagningspunkt 2 och 5.

Sediment TS Zn Pb Co Cd Ni Cr Cu Hg P* Punkt 1 mg/kg TS 5,40% 269 19 5,8 0,45 26 35 169 <1 6,30% Punkt 2 mg/kg TS 56% 179 80 8,8 0,18 40 70 110 1,5 1,7 Punkt 5 mg/kg TS 18% 416 89 8,5 0,86 38 57 246 <1 1,70% Käppala slam v15 16,30% 680 23 3,0* 0,82 21 23 430 0,97

43

6. Diskussion Utifrån Käppalas tidigare provtagningar är det oklart vad de kraftigt förhöjda

kadmiumhalterna från Porsmossen (en vecka) och Moranverket (två veckor) beror på. Vidare

har Stockholm Vattens provtagningar de två senaste åren visat en klar förhöjd Cd/P-kvot.

Syftet med denna examensuppsats har varit att utreda huruvida det går att identifiera några

punktkällor till kadmiumutsläpp i Nacka kommuns spillvattennät.

Jämför man resultat från tidigare provtagningar med resultaten i denna studie går det att dra

ett flertal slutsatser. För det första tycks förhöjningar av kadmiumhalten inte handla om

några kontinuerliga utsläpp, det handlar snarare om sporadiska förhöjningar under enstaka

veckor. För det andra är det viktigt att beakta att undersökningen endast utförts under en

begränsad tidsperiod, varför resultaten speglar de förhållanden som rådde under själva

mätperioden. I fortsatta studier är det rekommenderat att ha en längre mätningsperiod för att

få ett säkrare underlag och kunna uttyda variationer i halter då detta tenderar att förändras

över tid. Vidare skulle en längre mätperiod ge en kännedom om det handlar om

kontinuerliga eller oregelbundna utsläpp från. Att ta hänsyn till variationerna är viktiga för

att få en rättvisande bild.

Gällande analysresultaten från biohuden var en del tungmetaller mer utmärkande. I

provtagningspunkt 9 (Planiavägen) uppströms KKV märktes inga förhöjda halter när det

gäller kadmium. Däremot visar analysresultaten förhöjda kadmiumhalter i biohuden på

provtagningspunkt 10 (KKV). De förhöjda kadmiumhalterna har tillkommit på sträckan efter

provtagningspunkt 10, nedströms KKV då provtagningspunkt 9, uppströms KKV inte

antydde på några förhöjningar. KKV är sannolikt troliga källan då provtagningen gjordes

utanför verksamheten

Vidare visade analysresultaten från Trollebo pumpstation, dit KKV:s spillvatten leds, en

kadmiumhalt som är tre gånger högre än inkommande vatten till Henriksdals reningsverk.

KKV är potentiellt den bidragande faktorn till att kadmiumhalten i pumpstationen också är

förhöjd. Detta visar att små mängder utsläpp från en verksamhet kan ge stor påverkan längre

nedströms.

44

De analyserade kadmiumhalterna i biohuden har visat att Konstnärernas Kollektivverkstad

(provtagningspunkt 10) har högre koncentrationer av kadmium än någon annan

provtagningspunkt. Notera att biohudsprover och vattenprover inte är direkt jämförbara,

biohud är tänkt att betraktas som en indikator och går därmed inte att använda för att

kvantifiera metallhalter.

Hur väl analysresultaten från biohuden speglar utsläppet från en särskild källa beror främst

på om spillvattnet i ledningsnätet kommer från endast en källa eller om spillvattnet

härstammar från fler olika källor. När det gäller provtagningspunkt 10 kan man konstatera att

det är spillvatten från verksamheten KKV som härstammar från provpunkten, detta då

mätpunkten uppström (provpunkt 9) inte visade på några förhöjda kadmiumhalter. Vidare

finns det inga andra verksamheter omkring området som skulle kunnat påverka resultatet.

Miljöenheten har haft en dialog med KKV gällande möjligheten att gå över till kadmiumfria

färger, men de menar att det i vissa fall saknas lämpliga substitut (mejlkorrespondens,

Norman, 2014-05-28). Dock har verksamheten ändrat sina rutiner. Tidigare har

verksamheten haft tillstånd att blanda egen kadmiumfärg men i dagsläget använder de enbart

inköpt färg. Stockholm Vatten har även varit i kontakt med verksamheten och informerat om

kadmium i konstnärsfärg vid ett flertal tillfällen sedan år 2000 där syftet har varit att

uppmuntra verksamheten att övergå till kadmiumfria färger (mejlkorrespondens, Bergström,

2014-05-27). Men detta är naturligtvis något kommunen och verksamheten själva behöver

kommunicera vidare kring för att ytterligare minska utsläppen.

Kommunens miljöenhet bedriver tillsyn på samtliga verksamheter inom Nacka kommun.

Man arbetar brett och kartlägger misstänkta verksamheter såsom fordonstvättar,

kraftvärmeverk och verkstäder i allmänhet som kan vara bidragande källor till metaller.

Kadmiumutsläpp handlar dock om oerhört små mängder i förhållande till helheten. En stor

andel kadmium kommer från hushållen och konstnärer och där menar Petra Norman, miljö-

och hälsoskyddsinspektör i kommunens miljöenhet att man inte har samma kontroll som på

andra miljöfarliga verksamheter. I dagsläget känner man exempelvis till att fordonstvättar

inte utgör ett problem, åtminstone när det rör kadmium enligt de analysresultat tidigare

mätningar intill fordonstvättar har visat (mejlkorrenspondens, Norman, 2014-05-28).

Konstnärsfärg är paradoxalt nog undantagna från kadmiumförbudet vilket är problematiskt

ur utsläppssynpunkt. Undantaget försvårar reningsverkens uppströmsarbete när det gäller att

avlägsna farliga ämnen. Kadmiumlagstiftningen har kryphål som gör det möjligt för

45

samhället att fortsätta använda ämnet. Den svenska regeringen bör verka för ett förbud inom

EU med tanke på att ämnets inneboende egenskaper ger en negativ inverkan på människa

och miljö. Ytterligare en orsak till att kadmium bör förbjudas i all färg är att det är att det är

oerhört tydligt var källan ligger. Så länge kadmiumfärg inte är förbjudet kommer det

sannolikt att fortsätta användas inom konstnärsverksamheter och av konsumenter vilket gör

det viktigt att fortsätta med informationsspridningen kring vilka effekter kadmium har.

När det gäller övriga tungmetaller visade analysresultaten att tre områden stack ut under

spårningen. Järlaområdet (provtagningspunkt 6, 7 och 8) kan troligen härledas till

förekomsten av tandläkarkliniker i området. Specialistkliniken för dentala implantat på

Värmdövägen 121 är ansluten till provtagningspunkt 7 och därefter vidare till

provtagningspunkt 6 och kan eventuellt vara källa till kvicksilverutsläpp i området.

Att kvicksilverhalterna var förhöjda när det gäller samtliga provtagningspunkter omkring

Järla är något som starkt bekräftar området som en källa, vilket är en orsak som bör utredas

vidare.

Provtagningspunkt 5, vid Kummelbergets industriområde påvisades förhöjda blyhalter i både

biohud och sediment. Höga halter av bly i sediment skulle kunna bero på historiska utsläpp,

dock tyder de förhöjda blyhalterna i biohudsproverna på att aktuella verksamheter och

industrier är bidragande då biohud speglar utsläpp från cirka två veckor tillbaka i tiden

(personlig kommunikation, Bergström, 2014-03-25). Bly kommer från t.ex. kranarmaturer,

det används i många maskiner (kaffemaskiner) som smörjmedel etc. Det är därmed inte

konstigt att mätningarna tyder på pågående Pb-utsläpp. Värt att poängtera är att

provtagningspunkt 4 som även låg vid Kummelbergets industriområde inte visade några

förhöjda kadmiumhalter, åtminstone när det gäller biohudsproverna. Vidare påvisades

förhöjda nickel- och kromhalter i biohuden vid provtagningspunkt 1 (Sävstigen). Det har inte

gått att koppla de uppmätta halterna till någon särskild verksamhet då det enligt EnvoMap

inte finns verksamheter i det området. Det är därför angeläget att peka på andra bidragande

källor såsom bostäder i området. Samtidigt finns en del osäkerheter som bör poängteras med

EnvoMap. Systemet är ännu inte komplett och behöver uppdateras. Då syftet är att tillämpa

systemet för att kartlägga källor är det oerhört angeläget att man utvecklar programmet med

ökad information om verksamheter och de ämnen som verksamheterna släpper ut i

spillvattennätet. Detta är något som Käppala och miljöenheten på kommunen bör överväga

att samarbeta kring.

46

Vid en ytterligare provtagning skulle området som avleds till Sävstigens pumpstation kunna

uteslutas, men enbart beträffande kadmium eftersom att kadmiumspårningen visat att vattnet

i pumpstationen inte pekar på någon förhöjning. I övrigt gick det däremot att konstatera

förhöjda nickel- och kromhalter, provtagningar gällande andra metaller bör utföras i

pumpstationen.

Tungmetallspårningen påvisade även en Cd/P-kvot som skiljde sig avsevärt i Trollebo

pumpstation jämfört med Henriksdals inkommande vatten. Samtidigt visades en lägre

fosforhalt när det gäller respektive pumpstation. Låga fosforhalter kan tyda på att det sker

någon form av inläckage, orsaken har dock inte utretts i denna studie.

När det är duplicerade ledningsnät bör regn inte påverka flödet i spillvattenledningen

(mejlkorrespondens, Johansson, 2014-05-15). Dock kan duplicerade ledningsnät som i

Nackas fall tyda på en felkoppling någonstans där dagvattnet kopplats ihop med spillvattnet.

Det kan också ha att göra med otäta dagvatten- och spillvattenledningar eller

regnvattentillskott via brunnslock etc. Vad som i så fall orsakar inläckaget bör kommunen

utreda och finna källorna till det ökade vattentillskottet för att kunna utesluta detta som

faktor. En ytterligare viktig slutsats är att man bör följa hur pass mycket tillskottsvatten som

följer med från deras upptagningsområde in till avloppsreningsverken, om man inte redan i

dagsläget gör det.

Det finns ingen enkel och entydig indikation på var kadmiumkällorna kan finnas med

undantag från KKV. Det finns ett flertal konstnärsverksamheter i kommunen utöver KKV

som man bör ha i åtanke vid en ytterligare provtagning. Rekommendationerna är trots detta

att man bör fortsätta spåra ämnet genom fortsatta provtagningar. Hur variationerna ser ut i

utsläppsdata är viktiga att ta hänsyn till för att få mer klarhet över utsläppssituationen och för

att ta reda på om det fluktuerar eller är konstanta utsläpp det handlar om. I framtiden bör

man provta längre perioder för att få en mer rättvis bild av verkligheten.

Det går att peka på en del förbättringar när det gäller kommunens nuvarande arbetssätt.

Samarbetet mellan avdelningarna kan på många sätt gynnas och effektivisera kommunens

arbete. Inte minst när det gäller denna fråga som är angränsar till olika enheter, både

miljöenheten och VA-avdelningen på kommunen arbetar med frågor som kopplar till

utsläppsproblem, om än med olika aspekter. Miljöenheten som bedriver verksamhetstillsyn

och VA-enheten som har koll på ledningsnätsfrågor kan dra stor nytta av informationen av

47

varandras arbete då de i mångt och mycket går hand i hand. Ett konkret förslag skulle kunna

vara att VA-avdelningen får tillgång till den s.k. tillsynsplanen som berättar om när

miljöenheten ska göra sina verksamhetsbesök. Tillsynen sker i dagsläget inte områdesvis

utan främst branschvis. Förslagsvis skulle verksamhetsbesöken kunna ske områdesvis och

med fler oplanerade besök då det finns en tendens att verksamhetsutövarna ”rustar upp”

inför inspektionerna vilket skulle kunna leda bort källan man letar efter. Ett mer effektivare

och mer simultant samarbete underlättar såväl för kommunen som för reningsverken att

undvika oönskade ämnen i spillvattennätet.

48

6.1. Analys av mätinstrumentet FREEDD Efter att ha testat mätverktyget på stickprover från spillvattennätet i Nacka märker man

enkelheten och fördelen med att snabbt kunna provta och få analysresultaten på plats.

FREEDD svarade på både förekomst av kadmium i kvantifiering i ng/l respektive mg/kg

nivåer. I utsläppssammanhang är det önskvärt att snabbt kunna mäta och få en indikation på

halterna, vilket är en av de stora fördelarna med FREEDD-instrumentet. När det gäller

förhöjda utsläpp av något ämne är det viktigt att agera fort, varför denna typ av utrustning

skulle kunna vara lämplig för mätning i fält.

Avseende biohud och avloppssediment behöver prepareringssteget för proven modifieras för

att effektivt kunna tillämpas för analys i fält, eftersom detta var betydligt mer komplicerat än

för vattenproverna. Metoden för att testa instrumentet var svårare att applicera på biohud-

och sedimentprover. Prepareringssteget var betydligt mer tidskrävande än för

vattenproverna, i synnerhet homogeniseringen som skedde manuellt. Även

lakningsprocessen blev tidskrävande då sediment- och biohudsproverna behövde laka en

längre tid i samband med att HCl tillsattes. Vidare var det problematiskt med filtreringen av

biohudsproverna. Filtret var på 0,45 µm vilket innebar att 3-4 filter gick åt per prov då

mycket partiklar fastnade på vägen, det är kostsamt och innebär ett resursslöseri. Detta är

dock något man kan utveckla för att instrumentet ska kunna lämpa sig bättre för olika typer

av prover utöver vattenprover. Ett av förslagen som togs upp under analysen tillsammans

med personal från Envic Sense var att centrifugera proverna, med hög hastighet innan

analysen. Ytterligare ett förslag var att förfiltrea proverna för att avlägsna större partiklar

som gör att det blir stopp i filtret, dvs. faktorer som effektiviserar analysprocessen.

Sammanfattningsvis går det att konstatera att FREEDD-verktyget är viktig för att få fram

snabba analysresultat efter provtagning i fält. Detta kan vara ett bra alternativ till analyser av

externa laboratorier där analysresultaten kan dröja med upp till två veckor. En mer

anpassning till andra prover såsom biohud och sediment är angeläget om verktyget ska

kunna tillämpas optimalt.

49

7. Slutsatser

• Det har visat sig vara svårt att spåra punktkällor av kadmium i Nacka i denna studie,

troligen för att kadmium många gånger återfinns i samhället som diffus källa. Dock

visade undersökningen att den källa som gav högst kadmiumhalter var

konstnärsverksamheten KKV. Här bör hänsyn även tas till att kadmiumhalterna i

Trollebo, dit KKVs spillvatten rinner var tre till fyra gånger högre än inkommande

till Henriksdal vilket gör att KKV kan konstateras vara en kadmiumkälla. Detta

bevisar vikten med uppströmsarbete och informationsinsatser för att påverka

verksamheterna till en positiv förändring och även avgörande för att minska mängden

föroreningar i spillvattennätet.

• Samverkan mellan aktörer och stärkt samarbete inom kommunen är avgörande för

vidare utveckling av spårningen och åtgärder mot kadmiumutsläpp, ett konkret

förslag som getts är ett ökat utbyte mellan VA- och avloppsenheten och miljöenheten

genom att hitta former för samarbete.

• Tillskottsvatten från Nacka till Käppalaverket är högt, trots duplicerade ledningsnät.

Källor som orsakar den höga mängden oönskat tillskottsvatten bör utredas.

• Tidigare mätningar i Nacka (2011-2012) tyder inte på några kontinuerliga utsläpp,

det verkar snarare handla om enstaka tillfällen då det uppstår toppar av kadmium.

Om de förhöjda halterna till reningsverken var mer kontinuerliga skulle man kunna

påstå att det fanns en utsläppskälla. Men när de uppkommer sporadiskt så kan det

handla om engångsutsläpp som därmed är svåra att spåra.

• Vid fortsatt spårning bör de övriga konstnärsverksamheterna undersökas djupare.

• Vid en ytterligare spårning skulle området som avleds till Sävstigens pumpstation

kunna uteslutas, men enbart beträffande kadmium eftersom att kadmiumspårningen

visat att vattnet i pumpstationen inte pekar på någon förhöjning.

50

8. Förslag till fortsatta studier Kontakt med berörda verksamheter och besök på plats kan ge information om kadmium

släpps ut till det kommunala spillvattenledningsnätet. Detta kan följas upp med provtagning

direkt intill specifika verksamheter som är anslutna till den kommunala spillvattenledningen

såsom KKV och andra verksamheter som anger att metaller tillförs processvattnet.

EnvoMap, systemet som Käppala använder för att kartlägga samtliga verksamheten inom

kommunen, bör uppdateras gällande information om det verksamheterna släpper ut i

spillvattennätet i samråd med miljöenheten. Kommunen besitter kunskap kring verksamheter

i kommunen och förändringar som rör detta bör spridas till reningsverken. Detta för att

systemet ska bli fullständig och kunna användas när man eftersöker information kring vilka

verksamheter som släpper ut metaller i spillvattennätet och för att enklare kunna veta vart

åtgärderna behöver sättas in. Vid en ytterligare spårning rekommenderas en längre

provtagningsperiod för att kunna se hur variationen ser ut över tid.

Vid en mer konkretiserad studie bör fokus läggas på enskilda källor för att underlätta att hitta

fler betydande källor till kadmiumutsläpp. Sådana källor skulle exempelvis kunna vara

hushåll, konstnärsverksamheter, studie kring ledningsnätsfrågor och tillskottsvatten etc.

Förskolor och skolor är andra exempel på studieobjekt. Vidare bör man tillämpa kunskap

från andra kommuner med liknande problem. Värmdö kommun har exempelvis kunnat

härleda vissa toppar i metallundersökningarna till att entreprenörer har tömt externa

avloppsfraktioner i tömningsstationer (personlig kommunikation, Sandahl, 2014-12-17). Att

lära av andras erfarenhet kan vara viktiga i sammanhanget.

51

9. Avslutande ord

Examensarbetet har skrivits i samband med utbildningen i miljö- och hälsoskydd, 60 hp, vid

Stockholms universitet. Uppsatsen har utförts på Käppalaförbundets uppströmsavdelning i

samarbete med Stockholm Vatten och Nacka kommun.

Det finns ett flertal personer som hjälpt mig utföra arbetet och som förtjänar ett stort tack.

Först och främst vill jag rikta ett stort tack till min handledare Marcus Frenzel, miljöingenjör

vid Käppalaförbundet samt Marilou Forsberg Hamilton, gruppchef vid Nacka kommuns VA-

och avfallsenhet för värdefull handledning, vägledning och goda råd under skrivandets gång.

Tack till Agneta Bergström, miljöingenjör vid Stockholm Vatten och Petra Norman, miljö-

och hälsoskyddsinspektör vid Nacka kommun för diskussioner kring kadmiumfrågan och för

material till studien.

Jag vill även passa på att tacka Peter Johansson från mProv Konsult AB för hjälp med

provtagningar och som vid flera tillfällen tagit sig tid att reda ut frågetecken och diskutera

resultaten. Sist men inte minst vill jag tacka min handledare på Stockholm universitet,

Margareta Hansson, professor i miljövetenskap för råd och synpunkter gällande formalia och

upplägg i uppsatsen. Arbetet har inte enbart gett mig en ökad förståelse för

tungmetallproblematiken utan också insikter kring hur centralt uppströmsarbetet är när det

gäller att minska mängden skadliga ämnen i samhället.

Yohanna Fissihaie

Stockholms universitet, 2014-06-09

52

10. Referenser Andersson, A. (1992) Trace elements in agricultural soils- fluxes, balances and background

values. Naturvårdsverket rapport 4077. Solna.

Avfall Sverige (2012) Verktyg för att säkerställa lågt kadmiuminnehåll i biogödsel.

Berbeyer, M., Hugmark, P. (2013) Provtagningsrapport Nacka 2011-2012, 2013-10-14.

Käppalaförbundet (internt dokument).

Bergbäck, B., Anderberg, U.L. (1994) Accumulated environmental impact: the case of

cadmium in Sweden. Science of the Total Environment 145 (1-2) 13–28.

Carlsson, M. (2005) Spårning av tungmetaller i Örebros spillvattenledningsnät. Luleå

Tekniska Universitetet.

Frenzel, M. (2013) Visning av FREEDD. Käppalaförbundet (internt dokument).

Hedlund, B., Eriksson, J., Peterson-Grawé, K., Öborn, I. (1997) Kadmium – tillstånd och

render. Naturvårdsverket rapport 4759.

Inspektionsrapport - Konstnärernas Kollektivverkstad 3 mars 2014. Nacka kommun.

Kemikalieinspektionen (2011) Kadmiumhalten måste minska för folkhälsans skull – En

riskbedömning av kadmium med mineralgödsel i fokus. Rapport Nr 1/11.

Kindtrup, J., Wünsch, G. (2001) Multielementanalytik der Sielhaut – Optimierte

Identifizierung von Schwermetalleinleitern. Wasserwirtschaft, Abwasser, Abfall 48 (8) 1068-

1073.

Käppala tillskottsvatten. Mätdataanalys av spillvattenflöden och hydraulisk modellering av

tunnelsystemet av Sweco Environment AB under 2014 (internt dokument).

Käppalaförbundet, Miljörapport 2012.

53

Johansson, P. (2014) Sediment- och biohudsprovtagningar i Nacka kommun med fokus på

kadmiumutsläpp 2014, mProv Konsult AB (internt dokument).

Johansson, P. (2008) Uppföljnings av provtagningar som genomfördes under perioden 1999-

2005. Vatten & biohudsprovtagningar: Kummelbergets industriområde, 2008 Nacka, mProv

Konsult AB (internt dokument).

Levin, E. et al., (2001) Slamkvalitet och trender för slamhantering. VA-Fisk. Rapport 2001-

05.

Malmborg, J., Wiberg, L. (2013) Naturvårdsverkets förslagna gränsvärden för hållbar

återföring av fosfor- en konsekvensanalys för biogasverksamheter inom Tekniska verken i

Linköping AB och Svensk Biogas AB.

Meng, X., Pejman, H., Guohua, C., McKay, G. (2014) Removal of cadmium ions from

wastewater using innovative electronic waste-derived material. Journal of Hazardous

Materials 273 118-123.

Naturvårdsverket (1994) Statens naturvårdsverks författningssamling – Naturvård. ISSN

0347-5301. SNFS 1983:2 NV: 14. Stockholm: Naturvårdsverket

Naturvårdsverket (2013) Hållbar återföring av fosfor – Naturvårdverkets redovisning av ett

uppdrag från regeringen.

Ono, K. (2013) Past and future cadmium emissions from municipal solid-waste incinerators

in Japan for the assessment of cadmium control policy. Journal of Hazardous Materials 262

741-747.

REVAQ: Regler för certifieringssystemet REVAQ 2014.

REVAQ: REVAQ årsrapport 2012.

S. H. Abdel-Halim., A.M.A Shehata., M. F. El Shahat. (2005) Removal of Cadmium Ions

from Industrial Waste Water Plants Around Cairo. Bulletin of Environmental Contamination

and Toxicology 74 (1) 78-85.

54

SFS 1998:944. Förordning om förbud m.m. i vissa fall i samband med hantering, införsel

och utförsel av kemiska produkter. Svensk författningssamling.

Stockholm Vatten: Miljörapport 2012.

Stockholm Vatten (2013) Biohudsprovtagning vid KKV i Nacka 2013-06-18 (Internt

dokument)

Svenskt Vatten (2007) Avloppsteknik 3 – Slamhantering. Stockholm: Svenskt Vatten.

Svenskt Vatten (2012) Kadmiumgult är fult – en rapport om farliga konstnärsfärger.

Sörme. L., Lindqvist-Östblom., A, Söderberg, H. (2003) Environment Assesment – Capacity

to Influence Sourses of heavy metals to Wastewater Treatment Sludge. Journal of

Environmental Management 31 (3) 412-428.

Wall, E. (2002) Kadmium i hushålls-spillvatten. Kungliga Tekniska högskolan & Stockholm

Vatten.

Weiss, J. (2006) Rening av tvättvatten från konstnärer – kadmium. Stockholms Miljöcenter

& Stockholm Vatten.

Xiaomei, L., Burns, R.C., Lawrancew, G.A. (2005) Heavy Metals in Waste Water: The

Effects of Electrolyte Composition On The Precipitation of Cadmium (II) using lime and

magnesia. Water, Air, and Soil Pollution 165 (1-4) 131-152.

Åkerström, M., Barregard, L., Lundh, T., Sallsten, G. (2013) The relationship between

cadmium in kidney and cadmium in urine and blood in an environmentally exposed

population. Toxicology and Applied Pharmacology 268 (3) 286-293.

9.1 Elektroniska källor

55

Svenskt Vatten: Faktablad REVAQ [online] Tillgänglig på:

<http://www.svensktvatten.se/Global/Avlopp%20och%20milj%C3%B6/Revaq/Faktablad%2

0REVAQ%20final.doc>. [Hämtad 15 maj 2014].

Käppala: Vad vi gör [online] Tillgänglig på: <http://www.kappala.se/Vad-vi-gor/>. [Hämtad

9 april 2014].

Käppala: Reningsprocessen [online] Tillgänglig på: <http://www.kappala.se/Vad-vi-

gor/Avloppsrening/Reningsprocessen/>. [Hämtad 5 juni 2014].

Lantbrukarnas Riksförbund [online] Tillgänglig på:

<http://www.lrf.se/Miljo/Kretslopp1/Fakta-om-slam1/Oonskade-amnen/Metaller/>. [Hämtad

24 november 2014].

Länsstyrelsen: Övergödning. [online] Tillgänglig på:

<http://projektwebbar.lansstyrelsen.se/viss/Sv/detta-beskrivs-i-viss/miljoproblem-och-

paverkan/miljoproblem/Pages/overgodning.aspx>. [Hämtad 27 mars 2014].

Miljömålsportalen: Giftfri miljö. [online] Tillgänglig på:

<http://www.miljomal.se/Miljomalen/4-Giftfri-miljo/>. [Hämtad 31 mars 2014].

Nacka Kommun 2013: Egenkontrollprogram för Nacka kommuns avloppsanläggningar

2013. [online] Tillgänglig på:

<http://infobank.nacka.se/Handlingar/Tekniska_namnden/2013/2013_03_19/05_b_F%C3%

B6rel%C3%A4gganden_2012_Egenkontroll_avloppsanl%C3%A4ggningar_2013.pdf>.

[Hämtad 27 mars 2014].

Nacka kommun 2014: Spillvattenavlopp. [online] Tillgänglig på:

<http://www.nacka.se/web/bo_bygga/va/Spillvatten/Sidor/default.aspx>. [Hämtad 27 mars

2014].

Nationalencyklopedin: Nacka. [online] Tillgänglig på:

http://www.ne.se.ezp.sub.su.se/lang/nacka/266448. [Hämtad 6 maj 2014].

56

Naturvårdsverket: Avloppsslam. [online] Tillgänglig på:

<http://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Avlopp/Avloppsslam/>.

[Hämtad 3 maj 2014].

Naturvårdsverket 2010: Kort översikt över innehåller i regeringsuppdraget om hållbar

fosforåterföring. [online] Tillgänglig på: <http://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i-

samhallet/Miljoarbete-i-Sverige/Regeringsuppdrag/Redovisade-2013/Hallbar-aterforing-av-

fosfor/oversikt-hallbar-fosforaterforing/>. [Hämtad 12 juni 2014].

Stockholm Vatten: Slam. [online] Tillgänglig på: <http://www.stockholmvatten.se/Vattnets-

vag/Restprodukter/Slam/>. [Hämtad 27 mars 2014].

Stockholm Vatten: Reningsprocess. [online] Tillgänglig på:

<http://www.stockholmvatten.se/Vattnets vag/Avloppsvatten/Reningsverk/Processer/>.

[Hämtad 27 mars 2014].

Stockholm Vatten: Om oss. [online] Tillgänglig på: <http://www.stockholmvatten.se/Om-

oss/>. [Hämtad 9 april 2014].

Svenskt Vatten: Vad är REVAQ? [online] Tillgänglig på:

<http://www.svensktvatten.se/Vattentjanster/Avlopp-och Miljo/REVAQ/Certifiering/>.

[Hämtad 27 mars 2014].

9.2 Muntliga källor

Agneta Bergström, miljöingenjör, Stockholm Vatten AB, 2014-03-25/2014-06-13.

Anna Sandahl, miljöingenjör, Samhällsbyggnadskontoret, Värmdö kommun, 2014-12-17.

Karin Rumar, tillsyn, Kemikalieinspektionen, 2014-04-07.

Marcus Frenzel, miljöingenjör, uppströmsavdelning Käppalaförbundet, 2014-05-09.

Marilou Forsberg Hamilton – Gruppchef, VA- och avfallsenheten Nacka kommun, 2014-01-

22.

57

Peter Johansson, Konsult, mProv Konsult AB, 2014-05-15.

Petra Norman, miljö- och hälsoskyddsinspektör, miljöenheten Nacka kommun, 2014-05-

28/2014-05-08/ 2014-05-28.

58

Bilaga 1. Fullständiga analysprotokoll från Eurofins

59

60

.

61

Bilaga 2. Fullständiga analysprotokoll från ALS

62

63

64

65

66

67

Bilaga 3. Kartbilder över provpunkter för sediment- och biohudsprover

68

Provtagningspunkt 1, 2 och 3:

Provtagningspunkt 4 och 5:

69

70

Provtagningspunkt 7 och 8:

71

Provtagningspunkt 9 och 10:

72

Bilaga 4. Ändringar i bilaga XVII i Reach-förordning efter den 1 juni 2009

73

74