Sediment Och Biota - Viktiga Instrument I Den Marina Övervakningen Av Kemiska Substanser

Nätverket Renare Mark Seminarium om Förorenade sediment - problem och möjligheter Göteborg 19 november 2008

Sediment och biota - viktiga instrument i den marina övervakningen av kemiska substanser

Ingemar Cato Sveriges geologiska undersökning och Göteborgs universitet

Vilka krav måste ställas på en sedimentkemisk miljöövervakningsstation?

• Kontinuerlig sedimentation av material <63 µm • Sedimentationshastigheten måste vara proportionell mot provtagningsintervallet • Ingen (eller mycket svag) bioturbation • Ingen annan fysisk omröring genom t ex trålning, ankring, mm • Stationen skall kunna representera ett tillräckligt stort område

Hur lokaliseras en station för sedimentkemisk miljöövervakning?

1 Med hjälp av hydroakustisk undersökningsmetodik (seismik och sedimentekolod) lokaliseras områden med recenta sediment

SE-9 Norrköpingsdjupet

Med hjälp av side-scan sonarteknik väljs sedan en lämplig provtagningsplats ut

SE-9 Norrköpingsdjupet

Sedimentstation SE-9 Norrköpingsdjupet med masterpunkt (centrum) och 6 slumpvis utvalda provtagningspunkter

2 Bottenytan inspekteras med videoteknik

På en recent depositionsbotten skall ett tunt lager av nysedimenterat material kunna identifieras

Precisionsprovtagning med Gemini Corer

3 Snittning av sedimentkärna

Radiografisk avbildning

Radiografiska bilder från 7 olika sedimentkärnor tagna inom ett område med en radie av 50 m

42 cm

21M-005 21M-006 21M-007 21M-008 21M-009 21M-010 21M-011

4 Bakgrundsdata: SGU kartlägger mer än 100 organiska och oorganiska ämnen i recenta sediments inom svenskt territorialhav och EEZ

Svenska bedömningsgrunder för marina sediment är baserade på SGU data

Milöövervakningsprogram baserade på sediment

• Nationell Miljöövervakning (NV-SGU) • Regional Miljöövervakning (VVF) • Recipient Kontroll (tung industri, kommuner) • Tillfällig Miljöövervakning (t.ex. muddring)

5 Metoder för övervakning av sediment

• Sedimentkärnor (för studier av ämnens vertikalfördelning ; ”downcore studies”) • Återkommande provtagning av ytsediment (normalt 0-1 cm med 5-års provtagnings- intervall) • Sedimentfällor (för områden som saknar ackumulationsbottnar)

Principen för ”downcore” analyser

Sedimentationshastigheten i unga (recenta) sediment kan bestämmas genom mätning av

• aktiviteten för radiocesium ( 137 Cs) • genom 210 Pb-datering • genom identifiering av uppträdandet av tidsbestämda markörer (t.ex. träfibrer, föremål, persistenata kemikalier…)

6 Exempel på sedimentationshastighetsbestämning genom mätning av aktiviteten för radiocesium (137 Cs)

Cesium 137 17h-001, 2003 Bq/kg w s • V = nivån pik start / n årsedan 1986 x 0 500 1000 1500 fw 0

5 10 • V = 175 mm / 17 x 0,75 = 7,7 15 mm/år 20 Depth in cm 25 30

Nationellt miljöövervaknings- program för kontaminanter i marina sediment

16 provtagningsstationer

Ex. från Nationell Miljöövervakning i sediment, öppet hav 2003: Tributyltenn

7 Regionala miljöövervakning

t.ex. Bohuskustens vattenvårdsförbunds övervakning av Bohuskusten

Ex. Regional miljöövervakning av PCB i sediment

Medianvärde tot-PCB, Bvvf Medelvärde tot-PCB, Bvvf

20 40 15 30

10 20 g/kg ts µ µg/kg ts 5 10 0 0 1990 1995 2000 1990 1995 2000

Ex. Regional miljöövervakning av total fosfor (tot-P) i kustsediment

Medelvärde tot-fosfor (tot-P), Medianvärde totalfosfor (tot-P), Bvvf Bvvf 2 2 1,5 1,5 1 1 g/kgts 0,5 g/kg ts 0,5 0 0 1990 1995 2000 1990 1995 2000

8 Ex. på biologisk matris nyttjad i regional miljöövervakning

Regional miljöövervakning Hg i blåmussla, Bohuskusten

Hg i blåmussla 1992-2001, Bvvf

1,5

1 1992 1997 0,5 2001 mg/kg ts

n na n fjord ke e gar a n jord a rf kor D ullmaren e G Brofjorden tenungsundKungsvi Kungshamn Skal S Inre Gullmaren Kost Yttre

Ex. Recipientkontroll Trender i kustsediment och biota

Sediment Blåmussla Blåstång Tånglake Torsklever Bvvf Förändring Förändring Förändring Förändring Förändring Ämne/förening Trend Trend Trend Trend Trend 1990-2000 1992-2001 1992-2001 1993-2001 1993-2001 Klass % Klass % Klass % Klass % % Arsenik (As) 2 17 2 -34 5 ? ? Bly (Pb) 2 7 2 -27 4 -9 1 -86 Kadmium (Cd) 1 49 1 -41 1 -31 1 -88 -57 Koppar (Cu) 2 5 1 -41 3 -33 1 -70 Krom (Cr) 1 6 4 -22 206 Kvicksilver (Hg) 2 -46 1 -94 -91 4 -74 -74 Nickel (Ni) 1 15 2 -6 1 -63 1 -84 Tenn (Sn) 215 5 190 67 81 Vanadin (V) 18 -80 -85 Zink (Zn) 1 -17 2 -55 -15 Sum 16 PAH 3 16 1-metylnaftalen 2-metylnaftalen Tot PCB 2 -66 79 -33 Sum 7 PCB 3 -81 95 68 -23 HCB 4 -92 -4 TBT 17 DBT -17 Sum PCDD-PCDF -64

Sannolikhet/ Probability Miljökvalitet/ Environmental quality p>99 % 1 Klass 1 p>95 % 2 Klass 2 p>90 % 3 Klass 3 p>75 % 4 Klass 4 p<75 % 5 Klass 5

9 Sannolikheten för ett linjärt förhållande mellan olika delar av matrisen med avseende på Hg

Hg (mg/kg ts), Bvvf 1992-1997 Hg (mg/kg ts), Bvvf 1992-2001

0,2 1 0,8 0,6 0,1 0,4 2 2

Blåstång R = 0,7975 Tånglake 0,2 R = 0,7954 0 0 0 0,5 1 1,5 0 0,2 0,4 0,6 Blåmussla Sediment

Hg Sediment Blåstång Blåmussla Tånglake Torsklever Torskfilé Sediment 1,00 Blåstång 0,77 1,00 Blåmussla 0,76 0,89 1,00 Tånglake 0,89 0,73 0,91 1,00 Torsklever 0,61 -0,83 0,83 0,88 1,00 Torskfilé -0,15 0,85 0,40 0,63 0,15 1,00

p<75 7599

Recipientkontroll

t.ex. Preemraff Lysekil i Brofjorden

Ex. Recipentkontroll av totalkolväte i Brofjorden 1984-2000

THC Brofjorden 1984-2000

5900 1000

800 1984

600 1989 1995 400 2000 mg/kgts

200

0 S119 324 S139 S150 S111 S112 S129 316 Stationer

10 0 5 Ålsjön H ultö Östersjön 78 Skaftet 90 121 12 H ökhallen

5 74 Totebo 2 Helgerums Hjorted slott 114 Krogsfall 3 Hjo rted Skrikgallen Blägda Äskestock Eknö 56 Hjorten 67 St Järö Mjöshult Ö Eknö Stämshult Blan kah olm Skälöfj. G ölpe- Spångenäs 114 V Eknö Ö ssebo f all Storö Odensvalehult 124 50 Skälö

Tuna Pipetorp Bolhult Botorp G ås- 5 7 Solstad- Falla Ö rö

Getterum fjärden

0 ström

0 MB Ref 1 73 Källviken Hamnö Vånga Hunö Skavdö Ö röfjärden Tuna Hålvik 62 86

44 Virum 108 G åsef all G issjön Lindnäs 2 67 Kallse- Adriansnäs 40 Älö Ö sterhult Tällsjön bo N Uvö Misterhults Flivik 86 131 Väderum G issebo Strupö Imbra- Koviksnäs naturreservat Bostorp måla Mörtfors Viksjön Klintemåla G rönhult Hökhult Vinö 96 Lekare- 3 Recipientkontroll Tälleryd 87 Tjustgöl SMÅLAND måla

Kulltorp Slissjön V Ramnebo 5 2

147 0 5 17 Dalsebo ÖLAND Syse- G rönö Boskär rum Götemar G erse- 36 Kvarnarp Svinhult Misterhults Skälsebo bo Ishult 40 3 Vederhult Issjön gård Kråkemåla Misterhult E22

0 101 0 Mellinge- Skälsjön 1 28 Ö lvedal 0 Bredvik rum 5 G ässhult Kråkelund

5 Hasselås U pplångö 7 Krokstorp 116 Tvingen 17 Hälsingsö Utlångö Blomster- Mederhult 89 Storyttern Snarås Fager- 49 140 hult St Basthult Ävrö Röstorp 65 29 Ekerum hult Bankhult 124 Sulegång Jämse- Värna- Simpevarps H ägerum St Laxemar rum mo kärnkraftverk Kristdala Malghult Baggetorp Sedimentfällor; 7 Kartebo Släthult Krokshult Systertorp 103 Fårbo Uthammar Älgenäs 39 Träthult 74 Äspemåla 24 Ölands norra udde H ummeln F igeholm Sandvik 33 55 28 3 Holme-

F allebo 0 bodar 0

1 Figeholmsfjärden Neptuni Grankullaviken 5 St Skaftvik 7 Nabbe- T rollskogen Stensjö Oskarshamns fpl. åkrar Saxtorp lund G rankullavik Bråbo Lämme- Skrikebo 1 Östantorp 74 Virkvarn stationer utanför Ölanda fpl. Brånäs dal Bjälebo Virbo Naturreservat Hulteglänn 38 Grankulla

Ekö 5 Byxelkrok 0 Apple- 5 Sjöstorp 96 Stor-Brå Inges kulla Björnhult T orp Rungeln Hermans- Enerum Ängjärnsudden Draget St Kättelsö 5

5 Karstorp måla 2 Skafterna Mellby 4 F agerrör Ecker- G labo 42 136 Böda Lockebo 62 4 hult Kvarnviken Hunderum kronopark Bödabukten Ösjö Eckern F linshult F lathult Saltvik Måckebo 27 Mossen Gransmåla Hycklinge Furö Mönsterås Bruk Äshult Finnrevet Hagskog Böda sand Döderhult 88 Smälten 78 F agerum Korsvägen Djupeträsk Böda 23 Oskarshamn Århult 3 Hammarsjön Ärnemar Blå Jungfrun Naturreservat Kyrketorp Hammarsbo Nationalpark Norr- Bockara Lagmanskvarn 42 27 Kristineberg 86 böda Böda Trojeborgen 10 G ranhult Forsby Mysingsö 67 Basebo Klämna 36 Byrums Sandvik Strand- Mellböda Byrum Bohult Stångehamn torp Tjuståsa Alvara (Stora Cell AB) Möckhult E 22 7 5 O delsjö 3 6 7 Sörvik Släthult Skärshult Glabo Boda 19 T juståsasjön Älmten 73 Vedborm Sandshult Blackudd Hornsudden Binner- 26 Dödevi Bosjön Horns- bäck Kyllen Idhult Skorpetorp 37 sjön 0

5 Storö

5 2 6 4 Horn Sandby Hökhult Vedby Försjö 35 Vånevik Alvedsjö Kesnäsudden Högsby Skrika Påskallavik Sandviken Kristinelund 8 86 S F agerhult Grönskog Runnö Löttorp Högby 4 112 F insjö Hagaby Högby St Berga Gudesjö 4 Kumlemar Emmekalv Libbeböle Emsfors Mönsterås Bruk Nyby Bläsinge Kvarnstad Ekhult Kvillegärde E F ågelsjö må Em Hagelstad n 14 9 Bankeberg N orstö 17 Pärontorpet 38 Källa Fliseryd Gillberga Långe- 66 Vållö Ruda gård rum Släthult 11 Hörlösa Källahamn Rud a 33 Jordhamn 4 44

25 Mönsterås bruk 0

Bötterum 5 F rönäs 5 2 MB 230 7 G elebo N ygård Alebo 67 Grimhult Svartö 5 L Horn Mjölerum 2 O semåla Långemåla 40 Forsa 6 Stenninge Trosnäs Krokstorp Sandvik T orp 17 Persnäs 60 5 Hultsnäs Sibbetorp Bo MB 6 Hammarglo 11 Ramshult Dämman 58 Knisa Hallnäs 4 75 Boslät Söd- S Skärshult 2 H ultsnäsesjön Värlebo Gränebo vik Mölstad Bistingsmåla Ödängla 55 Vikgård Böta kvarn Koverhult Hjälmstad 20 71 MB 210 Lofta Mönsterås V fjärden 82 42 Nydala 58 Ljungnäs

Björnö 31 Vässby

7 5 Barnebosj. N ylund Mönsterås- Själgrund Älmhult Djupvik 39 63 Föra 34 viken Husvalla Barnebo Hornsö O knö 2 MB 220 G rönslunda Ingelstad Sandbäckshult Långnäs Klockholm Rummesjön D T ålebo N A Alsterån T okö L D Korntorp Stubbemåla Å N Nyebo M A Aske- S G reda L 31 Ramsås S Ö 136 lunda Lillholm Lövö 29 Blomsterm åla 14 Stensjöhyltan N orra Ti mmernabben Äleklinta 13 Ebbe- Djurstad Brånarna Bäckebo Linjelund Skäppentorp gärde 6 Åsjön Ålem Danska Gullehamn

Skälleryd 75 105 5 varvet Kårehamn 7 9 Stacketorp Brotorp 3 Alböke 3 0 26 5 Buggemåla Idhult Kalmarsund Arbelunda Abbetorp 37 Ö debo Väderön Häggemåla Unneborg St Haglunda Strömsrum 4 10 Ruggstorp 10 Löt Vannborga T rindborgen Helgesbo Boda

Sedimentfälla

Klorförbrukningen inom svensk massaindustri 1960-1995

5 500

4 400 Massaproduktion 3 300

2 200 Klorförbrukning

1 100 1000 ton klor per år Miljoner ton massa per år

0 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995

11 Klorofenoler påvisades i sediment insamlat med sedimentfällor 1996/1997, men saknades helt 2000/2001

Tillfällig milöövervakning (t.ex. vid muddertippning ) Ex . dumpningsplats SSW Vinga Tuve Lilleby Hälsö Björkö Röd 94 Backa Gårda Långe sand Torslanda Hisingen Hönö Prästängen Lundby Klåva Öckerö 15155 5 Biskops- gården 52 32 Hjuvik Röd Gårda Hönö Arendal Göteborg Hake fjord Klåva Fotö Majorna Fotö Hake fjord Långedrag Älvsborg Högsbo Rivö Frölunda Mölndal Vinga sand 47 Asperö Galterö Tynnered Vinga sand Vinga Brännö Vinga Galterö Köpstadsö Balltorp Askim Näset G11B Brevik Styrsö Hovås Trubaduren Skjutfält Donsö Ryet 65 Amundö 45 Skintebo G17 Askims fjord G10 15 Billdal 1 Vrångö Styrsö Trubaduren G12

45 15

Vrångö Tornö

Vrångö naturreservat = Muddertippningsplats SSV Vinga

Muddertippningsplats SSW Vinga

12 Kontaminanter i ytsediment, före, under och efter muddertippning vid Vinga tipplats

TBT, Cd and Hg in surface sediments, Vinga dumping site

25 Dredging period 20

15 Cd G12 G17 10 G10 TBT 5 Hg 0

TBT ug/kg and Cd, Hg x 0,1 ug/kg dry m. 3 3 4 01 03 0 0 20 20 r 200 be Aril Aril o ber 2003 augusti 2 em Oct February 2003 October 200 dec

Den påväxthämmande färgen innehöll 20% TBT

SGU är nationell datbasvärd för sediment

13 SGU är nationell datbasvärd för sediment

SGU är nationell datbasvärd för sediment

Tack för uppmärksamheten