Miljøovervåkning Av Indre Drammensfjord Dokumentnr.: 20081432-00-75-R Dokumenttittel: Årsrapport 2010 Dato: 3
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Miljøovervåkning av indre Drammensfjord Årsrapport 2010 20081432-00-75-R 3. mai 2011 Rapport utarbeidet for: Fylkesmannen i Buskerud Rapport utarbeidet av: Prosjekt Prosjekt: Miljøovervåkning av indre Drammensfjord Dokumentnr.: 20081432-00-75-R Dokumenttittel: Årsrapport 2010 Dato: 3. mai 2011 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: Fylkesmannen i Buskerud Oppdragsgivers kontaktperson: Agnes Bjellvåg Bjørnstad Kontraktreferanse: Kontrakt datert 2008-11-07 For NGI Prosjektleder: Arne Pettersen Utarbeidet av: Hans Peter Arp, Anita Nybakk, Thomas Møskeland (DNV), Henrik Rye (SINTEF) Kontrollert av: Espen Eek, Sam Arne Nøland (DNV) Sammendrag Denne rapporten presenterer arbeidet som er utført av NGI og DNV i prosjekt Ren Drammensfjord i 2010. Det er gjennomført prøvetakning og analyser av vann (stikkprøver og passive prøvetakere), samt undersøkelser med sedimentfeller. Det er analysert for miljøgifter som tungmetaller, TBT, PAH og PCB. Videre er det analysert for parametere etter vannrammedirektivet. Det er også målt for hydrografiske parametere som temperatur, saltholdighet og oksygen i et utvidet stasjonsnett fra indre Drammensfjord til utenfor Svelvikterskelen for å overvåke dypvanns- fornyelsen i Drammensfjorden. Det viktigste arbeidet som presenteres i denne årsrapporten, er fjordmodellen som er utviklet av NGI/DNV og strømmodellen som er utviklet av SINTEF. Måledata fra hele prosjektperioden er lagt inn i databasen til fjordmodellen. Innhold Dokumentnr.: 20081432-00-75-R Dato: 2011-05-03 Side: 4 1 Innledning 5 2 Undersøkelser i perioden 5 2.1 Metoder 5 2.2 Beskrivelse av overvåkningsprogrammets omfang 6 3 SINTEF Strømmodell for Drammensfjorden 7 4 NGI/DNV Fjordmodell (boksmodell) 18 4.1 Funksjonsbeskrivelse 18 4.2 Design av Modellen: 18 4.3 Forbindelser som håndteres av modellen 20 4.4 Inngangsparametere 20 4.5 Utgangsparametere 20 4.6 Monte Carlo usikkerhetsanalyse 21 4.7 Sensitivitetsanalyse 21 4.8 Scenarioanalyse 22 4.9 Nøyaktighet av Output og Modelltolking 22 4.10 Noen eksempler på modellkjøringer ved ulike caser 22 5 Resultater 36 5.1 Hydrografi 36 5.2 Dypvannsutskiftning 39 5.3 Generell vannkvalitet i henhold til vanndirektivet 45 6 Leveranseoversikt 53 7 Referanser 53 Vedlegg A Dokumentasjon av NGI/DNV fjordmodell (boksmodell). Teksten er på engelsk. Kontroll og referanseside Dokumentnr.: 20081432-00-75-R Dato: 2011-05-03 Side: 5 1 Innledning NGI og DNV gjennomfører overvåkning av miljøtilstanden i Drammensfjorden på oppdrag fra Fylkesmannen i Buskerud. Overvåkningen startet i 2008 og skal pågå ut 2011, med en eventuell videre forlengelse til 2013. Arbeidet inngår i Fylkesmannens prosjekt ”Ren Drammensfjord 2015.” Denne rapporten gir status for arbeidet som er utført i 2010, og presenterer data, modeller og resultater som er utarbeidet i perioden. Det vil bli utarbeidet en sluttrapport med endelige vurderinger fra overvåkningen som er utført i perioden 2008-2011. Det er blant annet formulert sentrale spørsmål som overvåknings- programmet skal gi svar på. Hensikten med denne rapporten er å beskrive de to modellene som er utviklet i prosjektet. Dette er de Strømmodellen (SINTEF) og NGI/DNV fjordmodellen for kjemiske forbindelser (boksmodellen). De to modellene er ferdig utviklet og klare for kjøring av aktuelle scenarioer. De enkelte analyseresultatene fra overvåkningen i 2010 er som tidligere presentert i egen rapport for komplett sporbarhet og dokumentasjon. Det er gitt en liste over utarbeidede rapporter fra overvåkningsprogrammet i eget kapittel i denne årsrapporten. 2 Undersøkelser i perioden 2.1 Metoder Miljøovervåkningen av Drammensfjorden gjøres med et utvalg av metoder og analyseparametre (Tabell 1) som skal gjøre Fylkesmannen i stand til å følge de viktigste endringene i fjordmiljøet som kan ha betydning for oppnåelse av visjonen om en ren fjord innen 2015. Tabell 1 Metodeoversikt Type Miljøendring som Parametre Metode overvåkning overvåkes Endringer i oksygen- Fargetall, turbiditet, forhold og dypvannsfor- Vannkvalitet saltholdighet, oksygen- Vannprøver analyseres nyelse, effekt av kloakk- konsentrasjon, temperatur utslipp Endring i konsentrasjon Miljøgifter i vann Tungmetaller og TBT i vann Vannprøver analyseres av miljøgifter i vannet Passive prøvetakere Endringer i konsen- Passive (POM) eksponeres i PAH og PCB i vann trasjon av miljøgifter i prøvetakere vannet og analyseres vannet etterpå Dokumentnr.: 20081432-00-75-R Dato: 2011-05-03 Side: 6 Type Miljøendring som Parametre Metode overvåkning overvåkes Mengde materiale som Innsamling av materiale sedimenterer (sedimen- Endringer i miljø- i sedimentfeller og Sedimentfeller tasjonsrate) giftinnholdet i sedi- kjemisk analyse av Mengde miljøgifter i menterende partikler dette sedimenterende materiale Krabber fisket med teiner, bløtvev analysert Innhold av miljøgifter i Endringer i miljø- Biota for innhold av biota giftinnholdet i biota miljøgifter (ikke gjort i 2010) Sedimentprøver samlet Innhold av miljøgifter i inn med grabb og Endringer i miljø- Sediment sediment analysert (ikke gjort i giftinnholdet i sediment 2010) Når det måles miljøgifter i de ulike mediene, er det som regel på følgende parametre: PCB, PAH, TBT og tungmetallene Cu, Cd, Pb, Ni, Zn og Hg. 2.2 Beskrivelse av overvåkningsprogrammets omfang Prøvetakning av vann for bestemmelse av vannkvalitet (nitrogen, fosfor, fargetall, klorofyll A, termotolerante bakterier og suspendert stoff) og hydrografiske målinger (saltholdighet, temperatur og oksygen) gjøres fire ganger pr. år. Ved to av prøvetakningene er miljøgifter i vann (tinnorganiske forbindelser og metaller) inkludert. Det er lagt inn flere hydrografistasjoner utover i Drammensfjorden og forbi Svelvikterskelen, slik at omfang av dypvannsfornyelse kan bestemmes. To ganger pr. år er det satt ut sedimentfellerigger med passive prøvetakere. Dette gir tidsintegrerte målinger av mengde sedimenterende materiale og innhold av miljøgifter i dette materialet. Analyse av kvalitet på dette materialet omfatter tinnorganiske forbindelser, metaller, PAH, PCB og klororganiske forbindelser og pesticider. Med de passive prøvetakerne blir den vannløste konsentrasjonen av PAH og PCB bestemt. Fordelen med passive prøvetakere framfor stikkprøvetakning av vann er at det blir mulig å bestemme PAH og PCB ved vesentlig lavere konsentrasjoner. Metoden gir dessuten en tidsintegrert konsentrasjon for perioden prøvetakerne har vært eksponert. Det ble satt ut oppsamlingssylindre i to nivåer; over sjøbunnen og i overflaten. I en egen rapport gis det en detaljert oversikt over resultatene fra overvåkningen utført i 2010 sammen med detaljerte opplysninger om tidsperioder og posisjoner for gjennomførte prøvetakninger og analyser. Dokumentnr.: 20081432-00-75-R Dato: 2011-05-03 Side: 7 3 SINTEF Strømmodell for Drammensfjorden SINTEF foretar modellering av strømforholdene i Drammensfjorden. Formålet med denne modelleringen er å frembringe data for forventet strøm i områder det ikke er foretatt målinger. Målinger er dyrt å gjennomføre. Derfor kan det representere en besparelse å beregne strømmen med en modell som beskriver strømmen i området som funksjon av sted (geografisk koordinat), dybde og tid. Hydrodynamiske modeller er i dag blitt utviklet så langt at det er mulig å inkludere de viktigste mekanismene som genererer strøm i fjord- og kystområder. Ved å sammenligne modellresultater og måleresultater kan man danne seg et bilde av påliteligheten av strømmen som er modellert. Dersom denne sammenligningen viser tilstrekkelig god overensstemmelse kan modellen benyttes til å beskrive strømmen også i områder det ikke er målt strøm. I Drammensfjorden tenkes modellen benyttet til å beskrive spredning av mulig forurensning som følge av tiltak i området (utslipp, mudring, deponering av masser, spredning av forurensningskomponenter). Strømmodellen vil da kobles opp mot en separat modell for beregning av selve spredningen. Modellen som er benyttet for Drammensfjorden kalles SINMOD, og modellerer strømmen i et gitt område som funksjon av rom og tid, gitt strømmen på randområdet (ved Svelvikstrømmen i foreliggende tilfelle), elvetilførsler (Drammenselva og Lierelva i foreliggende tilfelle), tidevann og vind. Det er valgt ut en periode (vår/sommer 2009) hvor det foreligger resultater av målinger av strøm og hydrografi. Disse dataene kan således brukes til å sammenligne resultater av målinger og beregninger. På grunn av sykdom er SINTEF sitt bidrag i dette prosjektet (modellering av strøm) blitt sterkt forsinket. I det følgende er vist resultater oppnådd så langt. Figur 1 viser området som er modellert, sammen med lokaliseringen av målestasjonene til NGI og DNV for feltarbeidet gjennomført i 2009. Strømmålere er satt ut i posisjoner Dram-1 (Drammenselvas utløp), Dram-2 (vis-a-vis Dram-1, på Liersiden) og Dram-3 (ved Svelvikstrømmen). Målerne var at type ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) som måler strømmen momentant i flere dyp over lang tid. Stasjoner med hydrografimålinger (det måles vertikale variasjoner i temperatur og saltholdighet) er indikert med DH og et nummer. Figur 2 viser dybdeforholdene i fjorden implementert i SINMOD, mens Figur 3 viser ferskvannstilrenningen til fjorden fra Drammenselva og Lierelva for aktuell simuleringsperiode. Figur 4 viser et eksempel på beregnet overflatestrøm i fjorden beregnet med SINMOD. Elvevannet fra Drammenselva forårsaker oppbygging av et 3 – 7 m tykt brakkvannslag i hele fjorden. Dette reproduseres i modellen. Brakkvannslaget danner en stabil sjiktning i fjorden, som hindrer utveksling av vann mellom brakkvannslaget og det saltere fjordvannet