Biologisk och kemisk karakterisering av framtida muddermassor i Västerås hamn Aros Congress Center Västerås 20 februari 2013 Tomas Viktor IVL Svenska miljöinstitutet
Biologisk och kemisk karakterisering av framtida muddermassor i Västerås hamn
Aros Congress Center Västerås
20 februari 2013
Tomas Viktor IVL Svenska miljöinstitutet
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Flerartssystemtester som ett verktyg vid MKB rörande muddrings och tippningsverksamhet
Fördelar
Ekologiskt relevanta arter kan användas
Sötvatten och brackvattensystem kan efterliknas
Realistiska exponeringssituationer
Relativ kort exponeringstid 28 dygn
Kostnadseffektiva
Nackdelar
Identifiering av lösta komponenter
Innevånarna kan utgöra föda åt varandra
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Flerartssystemtest i sötvatten med sediment från planerat muddringsområde i Västerås hamn
Högre växt
Andmat Lemna minor
Mussla
Sebramussla
Kräftdjur
Hinnkräfta Dafnia magna
Sötvattengråsugga
Fisk
Sebrafisk
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Tillväxt hos vanlig andmat (Lemna minor) och sötvattengråsugga (Asellus aquaticus)
0
10
20
30
40
50
60
70
0 dygn
28dygn
0
5
10
15
20
25
30
0 dygn
28dygn
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Reproduktion hos hinnkräfta (Dafnia magna) och överlevnad hos sebafiskyngel
0
10
20
30
40
50
60
70
7 dygn
21dygn
0
5
10
15
20
25
0 dygn
28dygn
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Tillgängliga metaller i flerartsystem testerna med sediment från Västerås hamn
I akvariet med intakt (100%) sediment från den planerade mudd-ringsplatsen uppmättes höga koncentrationer
Cu 17 µg/l
Zn 315 µg/l
Måttligt förhöjda halter fanns i sedimentet av elementen
Cd, Cr, Ni och Pb
Urlakade mängder var långt under biologiska gräns-värden
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Flerartssystemtest brackvatten
Snäckor Lungsnäcka
Kräftdjur Pungräka
Groddjur Vanlig padda
Fisk Abborre
Exponeringen har skett med
juvenila stadier för snäckor
och räkor
Embryo/yngelstadier av
padda och abborre
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Översikt av undersökningsområdet
Hur påverkas vattenmiljön av:
Muddring av sediment med
hög kvicksilver
koncentration i
sötvattenmiljö
Tippning av mudder-
massorna på syrefria
brackvatten bottnar
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Mål med projektet
Kartlägga Hg i sediment
geografisk fördelning
vertikal fördelning
tillgänglighet
metyl-Hg
Bedöma biologisk påverkan
halter i djurliv
toxicitetstester med sediment
bottenlevande djur
reproduktion av abborre i
närområdet
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Karta
M ä la r h a m n e n
S n ä c k v ik e n &
K ru th o lm e n
L in a s u n d e t
c e n tr a la S ö d e r tä l je
Ig e ls ta v ik e n
N
0 1 2 3 K ilo m e te rs
K ih o lm e n
Studerat område
Mer än 70 stationer
241 prov på total-Hg
mellan 0 och 45 cm
metyl-Hg och fenyl-Hg
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
M a re n
Slu ssb ro n
Slo ttsh o lm e n
SÖ DERTÄLJE: DETALJKARTA
To rp a -
vike n
Ha lls h o lm e
SYD
HAM N EN
O LJEHAM N EN
SÖ DERTÄLJE
UTHAM N
Ig e lsta -
vike n
Södra
kanale
n
Sö
de
rt ä
lj e
ka
na
l
2 0 2
3 7 1
Y tse d im e n t
S ö d e rtä ljek a n a l
i
6 9 (0 -2 c m )
7 2 (0 -2 c m )
9 6 (0 -2 c m )
6 9 (0 -1 c m )
0 5 0 1 0 0
M g /k g T S
Hur förekommer Hg? - en uppskattning av biotillgänglighet och rörlighet
Fraktion Medianvärden (%)
Exempel Hg-tot = 10 mg/kg ts
total-Hg metyl-Hg (mg/kg)
Lättillgängligt 0.014 0.12 0.0014
Reducerbart 0.1 5.5 0.01
Oxiderbart 0.8 1.5 0.08
Humus 11 39 1.1
Mycket svårtillgängligt 88 54 8.8
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Multivariat analys av 58 olika kemiska och biologiska variablers samverkan vid tester utförda i FAS i brackvatten
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Effekter vid kompensationsmuddring,
Snäckviken och Linasundet 1996-1997
Kompensationsmuddring i
farleden gav förhöjda halter
av total-Hg och metyl-Hg i
yt- och bottenvatten.
Sedimentation av Hg
ökade.
Hg i unga abborrar ökade
fyrfaldigt.
0
1
2
3
4
-1 0 1 2 3
Å r e fte r m u d d rin g
Hg
(m
g/k
g T
S)
K iho lm e n
L ina s und e t
K rutho lm e n
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Hg i muskel (våtv) i 2 somrig abborre (n= 10/lokal/år)
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
1
1996
1997
1998
1999
2000
Muddringen 1996 ökade Hg i muskel
Efter avslutad tippning 1997 ökade Hg-koncentrationen 20-50% till.
Först 4 år efter avslutade arbeten närmar sig Hg i abborre referens för Östersjön
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Deformationsfrekvens hos nykläckta yngel av Abborre
Exponerade i ett
flerartssytem med rent
brackvatten och olika
sediment
Mälaren 3-10% skadade
yngel
Norr tipplats 22-35%
Väst tipplats 27%
Syd tipplats 10%
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Reproduktion av abborre i närområdet 1998
Kläckningsfrekvens
%
40
60
80
100
Krutholmen
Hallsfjärden 1
Hallsfjärden 2
Referensområde
Deformationsfrekvens
%0
2
4
6
8
10
12
****
Kvicksilver i sediment från norra Södertälje kanal
John Sternbeck och Tomas Viktor
IVL Svenska Miljöinstitutet Stockholm
Flerartssystemtester
Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor
Sedimentens toxicitet - flerartstest
Kiholmen Linasundet Snäckviken
Hg mg/kg 1,5 1,9 27 Lung- mortalitet 0 0 0 snäcka tillväxt ++ 0 ++ Pung- mort + + + räka tillv 0 0 0 Padd- mort 0 + + yngel tillv ++ ++ ++ 0 ingen effekt + ej sign effekt ++ * sign effekt
Gränsvärden för Hg i sediment
Svårt att bedöma biologiska effekter utifrån halter i sediment
pga biotillgänglighet - generellt problem för metaller
Två typer av gränsvärden: effekter resp. påverkan
Effektbaserade gränsvärden tenderar att motsvara ”worst-case”
Svenska effektbaserade gränsvärden saknas
NV:s Bedömningsgrunder innebär en jämförelse med halterna
i ett antal svenska sjöar; > 5 mg/kg ts är mycket högt