Älvtransporterade spårmetaller till Bottenviken : Genomgång av monitoringdata

• Data visar att det är svårt att karakterisera och ta fram en ”typ-älv” för spårmetalltransportentill Bottenviken. Det är stora skillnader i transporten av spårmetaller mellan kustnära vattendrag,som dränerar sediment som tidigare avsatts i Bottenviken, skogsälvar och fjällälvar. Dessutom ärskillnaderna stora mellan älvar av samma typ. Trots att Kalixälv och Torneälv dränerar samma typav berggrund och lösa avlagringar är kemin olika för flera spårmetaller. Skillnaderna är i grundenberoende på vittringsförhållanden i dräneringsområdet och vattenföringen, men späds på av analyssvårigheteroch avsaknaden av filtrerade prov.I stort sett visar järn, krom, aluminium och totalt organiskt kol liknade mönster, även om de iblandinte är korrelerade i varje älv. Zink, kadmium, kobolt och nickel är korrelerade till mangan, meni flera älvar är inte sambandet uppenbart. Arsenik är linjärt korrelerat till järn söder om Piteälven.Halterna av järn är låga i utbyggda älvar, vilket indikerar att järntransporten minskar när en älvbyggs ut. Zinkvärdena i monitoringdata verkar vara påverkade av kontamination. De flesta kadmiumvärdenligger nära detektionsgränsen och överlag är kadmiumhalterna inte tillförlitliga.Övervakningsprogrammet bygger på ofiltrerade syrasatta vattenprov. Problemet med sådana provär att analysvärdena ”hoppar”. Syrasättningen löser inte upp bergartsfragment men löser järnmanganoxidhydroxidpartiklar.Partiklar påverkar med andra ord analysen på ett oregelbundet sätteftersom mängden, och typen a partiklar, varierar kraftigt speciellt vid höga flöden.Proven bör filtreras i fält, enklast genom sprutfiltrering. Filtren kan sparas för analys eller baralagras. Oberoende om filtren analyseras eller inte blir den lösta fraktionen bättre definierad än utanfiltrering. Filtrering förändrar inte nämnvärt provtagningskostnaden och analyskostnaden blir densamma (utan filteranalys). Filtrering bör införas omgående. För att kunna jämföra med tidigare årbör både ofiltrerad och filtrerad fas analyseras under ett eller två år.I vissa system bör även den partikulära fasen bestämmas. Detta är speciellt viktigt för att förståförändringar i järn och mangantransporten, eftersom dessa grundämnen styr flera spårmetaller ochfosfor. Brunifieringen av svenska vattendrag är tydlig i flera större och mindre vattendrag. Brunifieringenberor på förhöjda halter av bla. järn och mangan. För att förstå orsakerna till brunifieringmåste både filtrerade prov och partiklar analyseras.Markanvändning och dess betydelse för transporten av järn och mangan är en viktig forskningsfråga.Dels för att det finns gränsvärden uppsatta för säker mänsklig konsumtion, dels för attdessa grundämnen styr biotillgängligheten av fosfor i Östersjön, via en serie av komplicerade biogeokemiskaprocesser. Detaljerade kunskaper, på molekylnivå, om järn-mangan oxidhydroxideroch deras biogeokemi är viktig.Eftersom det är järn-mangan oxidhydroxider som till stor del reglerar utbytet mellan vatten ochsediment blir tillgången av dessa grundämnen central. Källorna för både järn och mangan är påland. Hanteringen av markfrågor kan med andra ord direkt påverka tillflödet av järn och mangan.Kopplingen mellan marktyp-markanvändning och utflödet av järn och mangan är idag litestuderat. Fosfortransporten i sötvatteninflödet är också starkt korrelerad till järnoxidhydroxider.Biotillgängligheten av den tillförda fosforn är lite studerat. Nya data antyder att fosforn inte ärdirekt biotillgänglig. Detta kan bero på ett komplext samspel mellan fosfor-järn-fotoreduktion, enkoppling som inte studerats i Östersjön.2Höga halter fosfor sitter bundet i ytsediment i Bottniska viken. En sänkning av redoxnivån skullefrigöra fosforn och systemet skulle snabbt bli eutroft. Tröskelvärdet för hur mycket näringsämnensom kan tillföras utan att förändra syreförhållandena är okänt. Bottenhavet och Bottenvikenär idag viktiga sänkor för fosfor. Hur stabila dessa sänkor är för miljöförändringar blir därför enviktig fråga. Eftersom Bottenhavet i stort sett saknar Mn-barriären så är denna bassäng troligenkänsligare för förändringar jämfört med Bottenviken.Kadmium visar en stigande trend i sedimentdata från Bottenviken. Inga andra metaller, förutombly, visar en sådan klar förändring. Orsaken till förändringen kan bero på landhöjningen (exponeringav sulfidleror på land) och oligotrofieringen av Bottenviken, men mekanismen är inte klarlagdoch bör studeras i detalj.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Geovetenskap och miljövetenskap -- Geokemi (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Earth and Related Environmental Sciences -- Geochemistry (hsv//eng)

Nyckelord

Applied Geology

Tillämpad geologi

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)