Hur mår Himmerfjärden och Kaggfjärden? Genomgång av den ekologiska situationen H7 Ulf Larsson Systemekologi Gula Havet Måttlig eller sämre status Hämtad från VISS 2011-05-09 Skattat reduktionsbehov av kväve för att nå god status Utan punktkällor Med punktkällor Tabell 2.1. Jämförelse av modellerad transport av kväve och fosfor (SMHI) och beräknad transport med modellerad vattenföring och frekventa mätdata från åmynningarna (SISU). TN resp. TPSMHI%SISU anger SMHIs skattning i procent av SISUs. SMHI Å SMHI SISU SISU TNSMHI%SISU TPSMHI%SISU TN TP TN TP ton/år ton/år ton/år ton/år Trosaån 97 2.7 137 7.3 68 41 Moraån 26 0.4 21 1.3 121 37 Fitunaån 36 0.6 33 2.2 110 32 910 TN DIN ton/år 780 TN TP 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 DIN DIP 650 520 390 260 130 0 1970 1980 1990 2000 2010 TP DIP ton/år Utsläpp från Himmerfjärdsverket 1970 TP ton år-1 Fosfortillförsel till recipienten Kvävetillförsel till recipienten N-tillf, ej AVR&Atm TN från STP Linear (N-tillf, ej AVR&Atm) 1980 1990 2000 2010 80 P-tillf, ej AVR&Atm 70 AVR 60 50 40 30 20 10 0 1970 1980 1990 2000 2010 Tillförsel av fosfat till inre Himmerfjärden medelvärden 1997-2009 (kumulativ) 25 20 DIP DIP ton/mån 15 Återförsel från sediment SYVAB Tillförsel från Näslandsfjärden Landavrinning 10 Tillförsel från Svärdsfjärden 5 0 jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec 2007-2008 – År med hög belastning från SYVAB 717 ton/år Tillförsel av löst oorganiskt kväve (DIN) till inre Himmerfjärden medelvärden 2007-2008 (kumulativ) 200 180 160 DIN 140 DIN ton/mån 120 Nederbörd Återförsel från sediment 100 SYVAB Tillförsel från Näslandsfjärden 80 Landavrinning Tillförsel från Svärdsfjärden 60 40 20 0 jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec 2003-2004 – År med låg belastning från SYVAB 125 ton/år Tillförsel av löst oorganiskt kväve (DIN) till inre Himmerfjärden medelvärden 2003-2004 (kumulativ) 200 180 160 DIN 140 DIN ton/mån 120 Nederbörd Återförsel från sediment 100 SYVAB Tillförsel från Näslandsfjärden 80 Landavrinning Tillförsel från Svärdsfjärden 60 40 20 0 jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec Totalkväve medelkonc. juni-augusti Skillnad Himmerfjärdenreferensområde µg/L 250 B1-BY31 H2-B1 H3-B1 H4-B1 H5-B1 H6-B1 200 150 H6 p<0,00001 r2=0,65 H5 p<0,00003 r2=0,49 100 50 0 0 200 400 600 -50 Tn från ARV ton/år 800 1000 H4 p<0,001 r2=0,21 H3 p<0,05 r2=0,16 Växtplanktonbiomassa och kväve från ARV 1000 2 TN AVR 900 Medelbiomassa 0-14 m juni-augusti 1.8 700 1.4 600 1.2 500 1 400 0.8 300 0.6 200 0.4 100 0.2 0 1970 1980 1990 2000 2010 Inget signifikant samband med utsläpp av fosfor 0 2020 p<0.002, utan 2 punkter r2=0,38, p<0.0003 Växtplanktonbiomassa vs kväve från ARV 2.0 Växtplanktonbiomassa mm3/L 1.6 3 800 Växtplanktonbiomassa mm /L TN ton/år mm3/L 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 y = 0.0009x + 0.25 0.2 r2 = 0.30 0.0 0 200 400 600 TN från ARV ton/år 800 1000 2.00 Medelvärde av biovolymen under sommaren (juniaugusti) B1 GM mm3L-1 1.50 MO H4 Kväverening 1.00 BY31 0.50 0.00 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 Förhållandet mellan biotillgängligt kväve och fosfor DIN/DIP-kvot i djup-/vintervattnet och i tillförsel, 10 års medelvärde DIN/DIP (vikt/vikt) 1000 H4 B1 100 H4 DIN/DIP B1 DIN/DIP BY31 DIN/DIP DIN/DIP land låg DIN/DIP land hög Redfield kvot 10 1 0.1 1 2 3 4 5 6 7 Månad BY31 8 9 10 11 12 Fosforbegränsning i inre och kvävebegränsning i yttre skärgården Kväve från land, fosfor från havet 200 200 150 150 100 100 50 50 DIN 250 23.0 DIN DIP 200 22.6 150 22.2 y = -70x + 570 2 r = 0.89 100 21.8 50 21.4 0 21.0 DIP*7 0 0 B1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 Stationer Östersjön-Södertälje H8 4.0 5.0 6.0 Salt 7.0 Vinter DIP 0-10m µg/L 250 Vinter DIN 0-10m µg/L 250 DIP*7 µg/L (jan-feb) DIN µg/L (jan-feb) Vintermedelkoncentrationer 19982009 En av de största auktoriteterna på området, doktor Karl Wuhrmann, EAWAG, Zurich, inbjöds i september 1965 av Väg- och vattenbyggnadsverket till en frågestund i Stockholm. Wuhrmann satte för sin del upp som mål: Ej mer än 0,5 mg fosfor och 2-4 mg kväve per liter i det avloppsvatten som lämnar ett reningsverk. Valdes högre gränsvärden, skulle enligt hans mening belastningen på recipienten bli för stor. Att reducera till lägre gränser skulle bli för dyrt. Ur: Anders Cronström; Himmerfjärdsanläggningen - från idé till verklighet Utsläpp på 25 m •Blir kvar under temperatursprångskiktet under sommaren. •Förs norrut – ger sämre vatten i Näslands- och Hallsfjärdarna Överskott av kväve N/P>7 Överskott av fosfor N/P<7 Grunt utsläpp (ca 10 m) •Som förr när vattnet är oskiktat Fosfor •Förs söderut under sommaren Kväve •Tömmer ytskiktet på fosfor och motverkar kvävefixering •Bättre vatten i Näslands- och Hallsfjärdarna!? Fig. 1. Tidsutveckling av medelkoncentration av klorofyll a under marsoktober och årsutsläpp av totalkväve från Himmerfjärdsverket. Badvattenkvalitet Effektiv fosforrening Redfield: N/P~7 (vikt/vikt) N/P 3.4 ~50 44 -7000 ton/år