Risk för ökande läckage av
föroreningar från fiberbankar med
tonvikt på kvicksilver
- insikter erhållna från studier av
fibersediment i Nötöfjärden, Kalmar
län under 2003-2004
[email protected] [email protected]
Vad utmärker fibersediment?
• Höga halter av olika föroreningar
• Stora mängder av organiskt material – ofta ej
nedbrutet
• Lågt innehåll av kväve och fosfor
• Syrefria - utom i de allra översta skikten
• Bryts ner i ytan, d. v. s. uppifrån och ner
Frågor som Nötöfjärdsprojektet var utformat att besvara
• Ökar kvicksilverhalten i fibersedimentens yta?
• I vilken utsträckning metyleras kvicksilvret i fibersedimentet?
• Var i sedimentet sker kvicksilvermetyleringen?
• Vilka faktorer påverkar kvicksilvermetyleringen?
• Var sker fibernedbrytningen?
• Vilka faktorer styr fibernedbrytningen?
Nötöfjärden
Nötöfjärden
Förhållanden i Nötöfjärden - provtagningsstrategi
0 - 1 cm, fem prov per station varje månad
1 - 5 cm, fem prov per station varje månad
SO42-
O2 N
P
Resuspension och sedimentering av nedbrutna fiber
Hg-metylering Fibernedbrytning
Fiberbank
F1
F2
Sedimentproppar (0 - 100 cm), 3 juni
Föroreningshalt
A1
Ackumulationsbotten
Vertikala haltprofiler i sediment (3 juni 2004)
F1:
Sediment depth (cm)
THg
dw)
TS (mg/g
(mg/gdw)
dw)
MeHg(ng/g
(ng dw)
/g dw) TS
TH g(µg/g
(µg/g
dw) MeHg
0 10 20 30 5 10 15 20
0 1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sediment depth (cm)
0 1 2 3 4 5
F2:
0 20 40 60
0 10 20 30
0
0.5
1
0 10 20 30
0
5 10 15 250
350
450
20 100
300
500
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sediment depth (cm)
0 1 2 3 4 5
A1:
TP (mg/g
(mg/g
dw)
dw)
dw)
TF e
( mg/g
dw) TN
TC(mg/g
( mg /g
dw)
TN(mg/g
(mg/g
dw) TC
TP
(mg/gdw)
dw) TFe
5
10 200 400 600
0
0.5
1 0 5 10 15 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
0
50
100 0
2
4
6
0
50
100 0
10
Möjlig orsak till metylkvicksilvertoppen
TC (mg/g dw )
190 200 210 220 230 240 250
A1
10
20
Sediment depth (cm)
0
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
MeHg
TC
0
2
4
6
8
MeHg (ng/g dw)
10
Fumarat, sulfid
Sulfatreducerande bakterier
Svaveloxiderande bakterier
Sulfat, organiskt C
Tidsserier för skikten 0 – 1 respektive 1 – 5 cm (nov 2003 – nov 2004)
THg
TH g (µg/g
(µg/g dwdw)
)
MeHg
dw)
MeHg(ng/g
(ng/g dw)
F1
8
7
6
5
4
3
2
1
0
70
60
50
40
30
20
10
0
F2
A1
Ofyllda symboler: 0-1 cm
Fyllda symboler: 1-5 cm
40
30
20
10
0
(mg/g
TPTP
dw)
(mg/g dw)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
3
(mg/g
TSTS
(mg/g dw)
dw)
avofdw)
TNTN(mg/g
dw) TC (%
TC (%
(mg/g dw)
dw)
50
60
50
40
30
20
10
0
2
1
0
wi
-sp
su-fa
vint/vår
som/höst
wi -sp
su-fa
vint/vår
som/höst
wi -sp
su-fa
vint/vår
som/höst
Vilka faktorer påverkar fibernedbrytningen?
•
•
•
•
•
•
•
Syre
Fiberns nedbrytbarhet
Temperatur
Tillgängligt fosfor
Tillgängligt kväve
Fysisk störning
Ljus?
0 – 1 cm, 1 -5 cm
Medelförändring
50
0
-50
A1
Kol
d)
(mg/g dw)
-100
-150
-200
-250
0 – 1 cm, 1 -5 cm
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
200 250 300 350 400 450
Initial medelhalt
Kväve
b)
(mg/g dw)
A1
0
2
4
6
0 – 1 cm, 1 -5 cm
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
-0.2
8 10 12
Initial medelhalt
0 – 1 cm, 1 -5 cm
10
Fosfor
a)
Svavel
c)
5
(mg/g dw)
(mg/g dw)
0
-5
A1
0
0.5
1
Initial medelhalt
A1
-10
-15
1.5
0
10
20
30
Initial medelhalt
40
Kvicksilvermetylering – ingen enkel funktion av fibernedbrytningen
Sulfidoxidation
Fibernedbrytning
sulfatreduktion
45
70
F1
40
MeHg (ng g dw-1)
Hg-metylering
35
Sulfatreduktion
45
F2
60
C:N = 29
30
Hg-metylering
35
C:N = 34
50
C:N = 26
30
25
40
25
20
30
20
15
A1
40
15
20
10
10
5
10
5
0
0
0
0
100
200
300
400
500
C:N (mol mol-1)
600
0
100
200
300
400
500
C:N (mol mol-1)
Ofyllda symboler: 0-1 cm
Fyllda symboler: 1-5 cm
0
10
20
30
40
C:N (mol mol-1)
50
60
Slutsatser
• Nedbrytning av fiber leder till att kvicksilver
metyleras och att nu isolerade föroreningar förr
eller senare mobiliseras
• Fiberbankar borde undersökas med avseende
på föroreningsförekomst och fibernedbrytning
• Faktorer som påverkar fibernedbrytningen är
viktiga att identifiera och värdera
• Goda möjligheter att använda elementanalys
för att erhålla viktig information
Deltagare i projektet
•
•
•
•
Anna Aleljung, Kalmar kommun, Miljöenheten
Mark Elert, Kemakta Konsult AB
Lars Olof Höglund, Kemakta Konsult AB
Anna Helena Falk,Akvaplan-niva AS, FRAM - High
North Research Centre for Climate and the
Environment, Tromsø, Norway
• Anders Svensson, Länsstyrelsen i Kalmar,
Miljöenheten
Mer info!