| 1. |
- Ejhed, Helene, et al.
(author)
-
Feasibility study of net load of metals : Particulate fraction and retention of metals in lakes and rivers
- 2011
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Belastning av metaller på vattenmiljön beror på bruttobelastning från primära och sekundära källor, men även på transport och fastläggning av metallerna inom vattenmiljön. Målet i denna studie var att undersöka möjligheten att använda retentionsmodeller/metoder för att beräkna nettobelastning av metaller på nationell skala med relativt hög upplösning. Detta för att uppfylla krav på internationell rapportering från Sverige. I denna studie har fokus lagts på litteraturstudier av retentionsprocesserna av metaller, test av två retentionsmodeller och en massbalansmetod. Dessutom har speciellt fokus lagts på att tillföra kunskap om partiklar, kolloider och lösta former av metaller i svenska vattendrag och sjöar.Studier av metallretention som finns redovisade i litteraturen visar att det är stor variation i resultaten, från ett par procent upp till nära 100 %. Retentionen är i de flesta studier fördelad enligt: Pb>Cd, Zn, Cu> Ni, Cr. Retentionen i Mälaren har i en studie beräknats till max 60 % för Cd , 50 % för Zn och 30 % för Cu. I en annan studie har retentionen i Vättern beräknats för Cd till 60 % och för Hg till 97 %. Avrinningsområdena till de stora sjöarna är inte fullständigt övervakade med avseende på tillförseln av metaller, vilket innebär att tester av retentionsmodellerna inte kunde genomföras i denna studie. Fastläggning av metaller sker genom lagring i sedimenten. Flera artiklar omfattar framgångsrik användning av uppehållstid för vattnet för att beskriva retentionen med modeller och pekar på vikten av kornstorlek i sediment samt mängden partikulärt bundna metaller. Fortsatt arbete bör fokusera på de parametrarna.Den partikulära fraktionen av metallerna Al, Fe, Ni, Cu, Zn och Pb i svenska sjöar och vattendrag har undersökts i denna studie baserat på två metoder; empirisk regression med linjär regression och PLS analys, respektive kemisk speciering med hjälp av programmet VisualMinteq. Linjär regression visades vara den mest användbara metoden för att beräkna partikulärt bunden fraktion av metallerna och bör användas tills att en förbättrad kemisk karakterisering av metallerna blir tillgänglig. Regressionsmetoden fungerar bra för att bestämma partikulär koncentration av Al, Fe och Pb, acceptabelt för Zn och Ni, men dåligt för Cu. Utöver detta har en begränsad studie genomförts av förändringen av Pb kolloidala specier, järnhydroxider och organiskt kol, mellan uppströms och nedströms platser baserat på det nationella miljöövervakningsprogrammet ”Omdrevssjörna” (tidigare Riksinventeringen). Resultaten tyder på att förluster av organiskt material från markanvändning kan ha betydande påverkan på belastning av Pb. Fastläggning av organiskt bundet Pb i vattendragen var större än minerogent bundet Pb. Fortsatta studier av dessa observationer vid andra platser och med andra metaller rekommenderas starkt.Två dynamiska processbaserade metallretentionsmodeller, Lindström och Håkanson-modellen samt QWASI-modellen, har i denna studie framgångsrikt testats avseende metallerna Pb, Cd, Zn och Cu i tre sjöar. En massbalansmodell (FlowNorm) har också framgångsrikt testats i sex vattendrag. Det fanns bara ett fåtal nationellt tillgängliga sjödata enligt urvalet, med flera års övervakning av metallkoncentrationen i inflöde samt utflöde. Antalet sjöar med data kan utökas genom utökade urvalskriterier som föreslås i denna studie för fortsatt arbete med kalibrering och validering av modeller. Båda retentionsmodellerna Lindström och Håkanson samt QWASI gav jämförbara resultat, speciellt av koncentrationen i utflödet. Koncentrationen från sjöarna Innaren och Vidöstern beskrivs bra för alla metaller av båda modellerna. Båda modellerna har däremot beräknat koncentrationen i utflödet från sjön Södra Bergundasjön mycket högre än uppmätt medianhalt. Skillnaden beror troligtvis på överskattad bruttobelastning till Södra Bergundasjön. Testet visar nyttan av retentionsberäkningarna för att validera och korrigera bruttobelastning av metallerna. Lindström och Håkanson-modellen testades vidare i denna studie genom en känslighets- och en osäkerhetsanalys. Modellen var mest känslig för variationen i bruttobelastning. Nyttan av de dynamiska modellerna har vidare testats, som verktyg för att förutsäga effekten av eventuella förändringar av belastningen, vilket illustreras genom scenarioberäkningar i denna studie av Innaren och Vidöstern. Lindström och Håkanson-modellen kräver färre indata än QWASI och rekommenderas för fortsatt arbete.Enbart ett fåtal provplatser var lämpliga för retentionsmodellering med FlowNormprogrammet för vattendrag, och ännu färre data fanns tillgängligt för att beräkna den potentiella retentionen av metaller längs med vattendragen. För att kunna beräkna metallretentionen längs vattendragen på nationell nivå behövs ett annat urvalskriterie än de krav som ställts i denna studie. De platser som fanns tillgängliga för denna studie, visade dock att retention av metaller sker i vattendragen till olika grad. Fortsatt arbete bör därför beakta retention av metaller i både sjöar och vattendrag.Rekommendationer för fortsatt arbete:- Linjär regressionsmodell fungerar bäst för beräkning av den partikulära fraktionen av metaller och bör användas tillsvidare.- Ytterligare undersökningar av kolloidala och partikulära fraktioner, liknande den som genomförts för Pb i denna studie, rekommenderas för andra platser och metaller, vilket även innebär följande rekommendationer för att utöka underlagen: --Provtagning av sediment i de områden där den synoptiska provtagningen ägde rum.- Provtagning av filtrerade och ofiltrerade prover i de områden där den synoptiska provtagningen ägde rum.- Fortsatt arbete med retention av metaller rekommenderas starkt för att förbättra beräkningarna av bruttobelastningen av metallerna.- Öka antalet platser för kalibrering och validering genom föreslagna urvalskriterier.- Tillämpa Lindström och Håkanson-modellen på nationell nivå.
|
|
| 2. |
- Ejhed, Helene, et al.
(author)
-
Nettobelastning av metaller i Dalälven
- 2012
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Belastning och utsläpp av metaller till vatten rapporteras inom ett flertal internat-ionella rapporteringar; årligen till HELCOM och OSPAR samt vart tredje år till EEA WISE SoE Emissions. Cd, Pb, Hg och Ni ingår i listan av prioriterade ämnen enligt dotterdirektivet (2008/105/EG) till EUs ramdirektiv för vatten (2000/60/EG). För att analysera utsläpp och transport av metaller till inlandsvatten och havet måste källorna, men även avskiljning (retentionen) från källan till havet beräknas. En av de viktigaste indataparametrarna för att beräkna retention av metallerna är partikulär andel av metallerna i vatten.Syftet med detta projekt var att beräkna retention av metaller under transport från källan till havet i ett helt huvudavrinningsområde, Dalälven. Syftet var vidare att ta fram bättre regressionsekvationer som kan skatta andel partikulär metall med ytter-ligare styrande data utöver de kemiska parametrar som användes i tidigare studier och som kan ta hänsyn till förutsättningarna i Dalälvens avrinningsområde. Detta arbete bygger vidare på en tidigare testad retentionsmodell och framtagna regress-ionsekvationer för partikulär andel metaller (Lindström och Håkanson 2001, Ejhed m.fl.2011) och bruttobelastning (utsläpp vid källan) av metaller beräknat för avrin-ningsområden i hela Sverige (Ejhed m.fl., 2010). De metaller som hanterades i projektet var de prioriterade ämnena Cd, Hg, Pb och Ni, samt Cu och Zn som prio-riterades av Naturvårdsverket.För att förbättra regressionsekvationer för beräkning av andel partikulära metaller och anpassa till Dalälvens avrinningsområde utökades den befintliga miljööver-vakningen i Dalälven genom detta projekt med provtagning och analys av metaller i ofiltrerade prover både vid de redan befintliga provplatserna och vid ytterligare fem provplatser, i samråd med länsstyrelsen i Dalarna. Både flödesdata, andra ke-midata och markanvändning studerades för att bestämma vilka faktorer som styr andel metaller i partikulär form. Ekvationer togs fram för beräkning av andel me-taller i löst form för alla ovan nämnda metaller. Tillsammans med totalhalterna kan andel metaller i partikulär form skattas för alla metallerna i alla områden.Av analysen framgår att det finns stora skillnader för partikulär respektive löst andel för de olika metallerna och de olika områdena. Den största källan till variat-ion är dock pH. I sura vatten så som Lill-Fämtan är nästan alla metaller i löst form medan i mer alkaliska områden så som Dalälven Älvkarleby finns mycket större andel metaller i partikulär form. Vatten med större tillrinningsområden har oftast högre pH värden eftersom bidragen av välbuffrat grundvatten är större. Detta gäller också för sjöar med längre uppehållstider. Områden med stor andel åkermark och låg terräng uppvisar också högre andel metaller i partikulär form (Holen). Detta härrör förmodligen av mobilisering av större andel partiklar än i de andra vatten-dragen. Regressionerna som framtogs i denna rapport verka vara någorlunda uni-versella för alla studerade områden och påverkas inte av markanvändning eller om områdena är påverkade. Andel partikulära metaller varierar från 12% för Cu till 92% för Hg.En förenklad retentionsmodell utvecklades baserat på sjöarea, medeldjup, medel-tillrinning, partikulär andel metaller och fallhastighet för metallerna i Dalälvens avrinningsområde. Nettobelastningen och transport mellan delavrinningsområdena i Dalälven ner till havet beräknades genom att använda uppsättningen av HYPE-modellen baserat på Svenskt vattenarkiv 2010_2. Retentionsmodellens tillförlitlig-het testades genom att jämföra beräknad retention med motsvarande uppmätta värden i tre sjöar i Dalälvens avrinningsområde. Det konstaterades att den förenk-lade modellansatsen tämligen väl beskriver retentionen för de undersökta metaller-na. Den största avvikelsen noteras för Cu där den genomsnittliga retentionen un-derskattas med 16 procentenheter medan det för Zn och Pb skiljer 8 procentenheter mellan empiriskt och modellerat värde. Den sammanlagda retentionen för metal-lerna till havet varierar från 35% för Cu till 78% för Hg. Den inbördes skillnaden mellan olika metaller beror av deras varierande partikelbundna förekomst.Detta projekt har tagit fram en generell modell som med fördel skulle kunna appli-ceras och testas på andra avrinningsområden. Modellen kräver inte särskilt mycket indata, vilket kan anses vara en fördel då mycket indata sällan finns att tillgå i hu-vuddelen av Sveriges avrinningsområden. Modellen ger beräknad nettobelastning av källor till metaller och transport genom avrinningsområden, vilket är aktuellt och efterfrågat för påverkansanalys enligt ramdirektivet för vatten.Modellresultaten visar att beräkningar av retention och nettobelastning är ett nyttigt verktyg för att verifiera resultat av bruttobelastning och redovisning av källor till belastning. Det blev tydligt att det saknas källor i beräkningen av bruttobelastning-en i Dalälvens avrinningsområde. Det troliga är att läckage från gamla gruvdepo-nier saknas, men även att lokala variationer med högre läckage från diffusa källor kan orsaka skillnaden i uppmätt flodtransport och beräknad belastning.
|
|
| 3. |
- Hogdin, Susanna, et al.
(author)
-
Tillstånd till användning av bekämpningsmedel inom vattenskyddsområden : Vägledning för prövningen
- 2016
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Naturvårdsverkets föreskrifter (NFS 2015:2) om spridning och viss övrig hantering av växtskyddsmedel innehåller bestämmelser som innebär att det är förbjudet att utan tillstånd från den kommunala nämnden använda växtskyddsmedel inom vattentäktzon, primär och sekundär skyddszon inom vattenskyddsområde. Tillståndsplikt för användning av växtskyddsmedel inom vattenskyddsområden kan också gälla enligt lokala vattenskyddsföreskrifter som beslutats med stöd av 7 kap. miljöbalken.Naturvårdsverket och Havs- och vattenmyndigheten har därmed ett gemensamt ansvar för vägledning i frågorna som rör tillståndsprövning av växtskyddsmedel inom vattenskyddsområden. Myndigheterna har därför valt att utarbeta en gemensam vägledning för frågorna. Det är myndigheternas förhoppning att vägledningen ska bidra till att handläggningen av tillståndsansökningar inom vattenskyddsområden ska förenklas och bli mer enhetlig över landet.Innehållet i denna vägledning ersätter Naturvårdsverkets allmänna råd (NFS 2000:7) för tillståndsprövning enligt 14 § SNFS 1997:2 rörande användning av kemiska bekämpningsmedel inom vattenskyddsområde, samt i relevanta delar Naturvårdsverkets allmänna råd (97:3) om tillämpning av Naturvårdsverkets föreskrifter om spridning av kemiska bekämpningsmedel, vilka båda har upphört att gälla den 1 november 2015.Vägledningen har tagits fram gemensamt av Naturvårdsverket och Havs- och vattenmyndigheten men har getts ut i Havs- och vattenmyndighetens rapportserie. (Havs- och vattenmyndigheten. ISBN 978-91-87967-15-3.)
|
|
| 4. |
- Karlsson, Magnus, et al.
(author)
-
Sediment studies in the Stockholm archipelago 2008
- 2009
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- I takt med att larmrapporter om frekventa algblomningar, ökad utbredning av döda bottnar, minskande bestånd av rovfisk, förändringar i makrovegetationens sammansättning mm. under senare år duggat tätt har samhället börjat ställa krav på att åtgärder genomförs som väsentligt förbättrar miljöförhållandena i Östersjön. Ett av de mer påtagliga fenomen som kan kopplas till övergödning är den syrgasbrist som ibland uppstår längs bottnar där sedimenterande organiskt material ackumuleras och bryts ned. I många marina och limniska miljöer finns i de översta sedimentlagren längs mjukbottnar ett diversifierat och individrikt organismsamhälle. Om syrgasnivån varaktigt underskrider en kritisk nivå elimineras emellertid förutsättningarna för djurliv och det sker en succession mot bakterier som förmår leva under anaeroba förhållanden. Detta innebär att fisk och mobila bottenlevande djur lämnar området medan djur som saknar förmåga till längre förflyttningar slås ut. Ansträngda syrgasförhållanden längs bottnar har sedan lång tid tillbaka också ansetts kunna leda till en försämrad fastläggning av näringsämnet fosfor. Fosfor är ett av de näringsämnen som algerna behöver för sin tillväxt. Under ganska lång tid ansågs emellertid fosfors betydelse i Östersjön vara underordnad förekomsten av kväve, som också är ett essentiellt näringsämne för alla organismer. Senare års forskning har dock snarare pekat på motsatsen och den tidigare strategin att i första hand minska tillförseln av kväve är numer ersatt av en rekommendation att fokusera reningsåtgärderna mot fosfor. Vissa forskare anser också att det skulle vara önskvärt att på artificiell väg försöka syresätta Östersjöns bottenvatten och på så sätt öka fastläggningen av fosfor i sedimenten. Vid flera sedimentologiska undersökningar i Stockholms skärgård som genomfördes under 1990-talet förvånades man över att de påtagliga förbättringar av vattenkvaliteten som noterades i vattenmassan efter att förbättrad reningsteknik infördes under 1970-talet, resulterande i kraftigt minskad tillförsel av näringsämnen från Stockholm och Mälardalen, inte återspeglades i successivt förbättrade miljöförhållanden längs bottnarna. Tvärtom fann man att omfattande försämringar av bottenförhållandena skett under samma tidsepok som reningsverksutbyggnaden skett och att stora arealer av skärgårdens bottnar led av ansträngda syrgasförhållanden. I motsats till detta har dock regelbundna undersökningar av förekomsten av bottenlevande djur inom ramen för Stockholms stads recipient-kontrollprogram givit indikationer på en påtaglig förbättring av syrgasförhållandena i Stockholms innerskärgård under det senaste decenniet. Metodik I föreliggande studie har vi återupprepat provtagningar av sediment i flertalet av de fjärdar i Stockholms skärgård som undersöktes under 1990-talet. Vi har jämfört de resultat som erhållits från de nya undersökningarna med resultaten från undersökningarna på 1990-talet. I innerskärgården har vi också jämfört resultaten från sedimentundersökningarna med bottenfaunaundersökningar av samma områden utifrån recipientkontrollprogrammets data. Vidare har vi i fyra utvalda områden från inner-, mellan- och ytterskärgård studerat fosfors dynamik och förekomstformer i sedimenten. Förrådet av inert och rörlig fosfor har uppskattats och storleken på sedimentation, omsättning, läckage och begravning av olika fosforformer har beräknats.
|
|
| 5. |
|
|
