Rapport 2007/1 Metallers förekomst i Bolidenområdets vattenmiljöer Naturligt tillstånd och mänsklig påverkan Leif Vestermark Bo-Göran Persson 1 INNEHÅLL SAMMANFATTNING Sjöundersökningarna Recipientundersökningarna Dagvattenundersökningarna 4 4 5 5 1 INLEDNING 1.1 Bakgrund 6 6 1.2 6 2 Syfte UNDERSÖKNINGSOMRÅDET 2.1 Naturgeografisk region och högsta kustlinjen 7 7 2.2 Berggrund 8 2.3 Jordarter och markslag 8 2.4 Markgeokemi och biogeokemi 10 2.5 Mänskliga verksamheter 11 Jordbruk och skogsbruk Gruvverksamheter Bolidens samhälle 3 11 11 12 SJÖAR I BOLIDENOMRÅDET 3.1 Metod 3.1.1 Vatten 13 13 14 3.1.2 Sediment 16 3.1.3 Abborrar 18 3.1.4 Skogsavverkningar inom Bjurlidträskets tillrinningsområde 19 3.2 Resultat 3.2.1 Vatten 20 20 Sjöarnas utlopp, 2004 och 2005 Yt- och bottenvatten i Bjurlidträsket, april 2005 Bastuträsket, djupprofil samt in- och utlopp, april 2005 Utökade vattenprovtagningar i in- och utlopp till Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket 2005: - Bastuträsket, in- och utlopp 2005 - Bjurlidträsket, i n- och utlopp 2005 - Stavträsket, in- och utlopp 2005 3.2.2 Sediment 24 25 25 25 27 Sedimentprovtagningar 2004 (Bruträsket 2005) Bjurlidträsket, sedimentprofil 2004 Utökade sedimentprovtagningar i Bastuträsket (inkl. Klockträsket), Bjurlidträsket och Stavträsket, 2005: - Bastuträsket, sediment 2005 - Bjurlidträsket, sediment 2005 - Stavträsket, sediment 2005 Bakgrundshalter 3.2.3 20 22 23 Abborrar 27 35 36 37 38 41 41 43 2 3.2.4 3.3 Skogsavverkningar inom Bjurlidträskets tillrinningsområde Diskussion 48 Naturligt tillstånd av metaller i Bolidenområdets sjöar Sjöarna i Bolidenområdet och mänsklig påverkan Bastuträsket Stavträsket Bjurlidträsket Abborrar i Bolidenområdets sjöar 4 57 57 57 4.1.2 Sediment 59 4.1.3 Abborrar 60 4.1.4 Snäckor 61 4.1.5 Burförsök 61 63 63 Tillståndet i Brubäcken jämfört med referensvattendraget Finnforsån, 2004 och 2005 Yt- och bottenvatten i Bruträsket och Granforsmagasinet, Skellefteälven, april 2005 4.2.2 Sediment 63 66 68 Bruträskets sediment, 2005 Skellefteälvens sediment, 2004 Ytsediment i Bruträsket och Granforsmagasinet, Skellefteälven, 2005 68 69 71 4.2.3 Abborrar 72 4.2.4 Snäckor 75 4.2.5 Burförsök 76 Öringungar Flodkräfta 4.3 6 48 48 50 51 52 55 RECIPIENTERNA – BRUBÄCKEN, BRUTRÄSKET OCH SKELLEFTEÄLVEN 4.1 Metod 4.1.1 Vatten 4.2 Resultat 4.2.1 Vatten 5 47 76 77 Diskussion 78 DAGVATTNET FRÅN BOLIDENS SAMHÄLLE 5.1 Metod 82 82 5.2 Resultat 84 5.3 Diskussion 87 REFERENSER 89 3 SAMMANFATTNING Syftet med detta projekt har varit att dels fastställa vad som kan bedömas som naturliga förhållanden i vattenmiljön i Bolidenområdet vad det gäller metaller, dels att undersöka i vilken omfattning mänsklig verksamhet (dagvatten och gruvindustrin) påverkar omgivningen med avseende på främst metaller. För recipienterna Brubäcken/Bruträsket och Skellefteälven har även ingått att genom toxicitetstest, kväve-, fosfor- och cyanidanalyser samt burförsök bedöma den aktuella påverkansgraden från anrikningsverksamheten i Boliden. Projektet har bedrivits från april 2004 och till och med december 2005 och har omfattat tre undersökningsområden där olika typer av provtagningar har utförts: • 8 sjöar inklusive Bruträsket (recipient för vattnet från sandmagasinet Gillervattnet och efterklarningsmagasinet Nya Sjön) och tre referenssjöar – provtagningar av vatten, sediment och abborrar • Recipienterna Brubäcken/Bruträsket och Skellefteälven, samt ett referensvattendrag – provtagningar av vatten, sediment, abborrar och snäckor, samt toxicitetstester på bakterier och kräftdjur, och burförsök med öringungar och flodkräftor. • Dagvattnet från Bolidens samhälle – vattenprovtagningar Sjöundersökningarna Vid sedimentundersökningarna i sjöarna har s.k. bakgrundshalter för området kunna fastställas som visar att den naturliga variationen är stor, från ”normala” naturliga ursprungliga halter till en betydande naturlig tillförsel av metaller, främst av arsenik. Vidare visar resultaten på en måttlig förhöjning av metallbelastningen i dag tillföljd av luftutsläpp från diffusa källor som biltrafik, industrier och annan mänsklig verksamhet. I tre sjöar, Bastuträsket, Bjurlidträsket samt Stavträsket, visar undersökningarna att belastningen är och har varit betydande av vissa metaller. För Bastuträskets och Stavträskets del kan tillförsel av läckagevatten från intilliggande gruvområden ha stor betydelse. Analyser av bottensediment från Bjurlidträsket visar att metallbelastningen ökade kraftigt från 1950-talet och fram till 1980-talet för att därefter avta fram till i dag. Den största anledningen till detta bedöms vara upp- och ombyggnader av dagvattennätet i Boliden samt att samhället expanderade kraftigt under denna period. En bidragande orsak till detta kan vara de inträngningar av förorenat vatten från Gillervattnet som skett vid ett par tillfällen under perioden. En betydande tillförsel av metaller från dagvattnet till Bjurlidträsket sker även i dag. De tidigare betydande luftutsläppen av metaller från anrikningsverket, till följd av bl.a. användandet av sligtorkar, är en faktor som sannolikt kan ha bidragit till att det skett en upplagring av metaller i marken. Urlakningen av dessa metaller påverkas sannolikt av olika typer av markanvändning, t.ex. skogsbruk och dikningar. Dessa verksamheters påverkan på metalltillförseln bedöms dock vara av underordnad betydelse i de nyss nämnda sjöarna. 4 Analyserna av metaller i abborrar visar att det inte finns någon signifikant skillnad mellan referenssjöarna och de andra sjöarna. Halterna av kvicksilver i muskel låg under Europeiska kommissionens gränsvärde i samtliga sjöar, frånsett tre abborrar från Stortjärnen. Recipientundersökningarna Sedimentundersökningarna i Bruträsket visar att bakgrundshalterna av metaller är låga över lag. Vattenundersökningarna i Brubäcken och i referensvattendraget Finnforsån visar att belastningen av metaller, främst krom och zink, är avsevärt högre i Brubäcken än i Finnforsån. Även belastningen av sulfat och kväve är mycket högre i Brubäcken. Ammoniumkväve, som har negativ inverkan på olika vattenorganismer, är den dominerande kväveformen i Brubäcken. Den kraftiga tillförseln av ämnen orsakas huvudsakligen av vattnet från anrikningsverksamheten i Boliden. Vid analyser av cyanid i vatten kunde inte några mätbara halter fastställas. Provtagningar av bottensediment i Bruträsket och i Skellefteälven, utanför Brubäckens mynning, visar dock att cyanid lagras upp i sedimentet under vinter, framför allt i Bruträsket. Utförda toxicitetstester samt burförsöken med öringungar och flodkräfta i Brubäcken visar inte på någon akut toxicitet vid de tidpunkter provtagningarna/försöken utförts. En viss påverkan från Brubäckens vatten kunde dock ses vid toxicitetstestet på kräftdjur (Daphnia magna). Liksom för sjöarna finns inte någon signifikant skillnad mellan provtagningslokalerna när det gäller abborrarna som fångats i Skellefteälven. Kvicksilverhalterna i muskel låg under Europeiska kommissionens gränsvärde i samliga fiskar från älven. Resultaten från snäckundersökningarna i Skellefteälven visar att halterna var något högre i snäckorna från området nedströms Båtfors kraftstation jämfört med de från det nedströms liggande Granforsmagasinet. Detta var något oväntat eftersom recipienten Brubäcken mynnar i Granforsmagasinet. En faktor som kan ha betydelse för resultatet är att snäckorna levde på helt olika underlag, på stenar vid Båtfors kraftstation och på stubbar i Granforsmagasinet. Dagvattenundersökningarna Resultaten från dagvattenundersökningarna visar att dagvattnet från den södra delen av Bolidens samhälle bidrar med en betydande tillförsel av främst kadmium, koppar, nickel och zink till Bjurlidträsket. Metaller i dagvatten kommer från biltrafik, luftnedfall, förbränning, korrosion av metallkonstruktioner med mera. För Bolidens del inverkar sannolikt även verksamheten vid Boliden Minerals industriområde samt damning från sandmagasinet Gillervattnet. Vattnet från det mindre skogsområde nordost om Boliden Minerals industriområde som också ingått i dagvattenprovtagningarna innehåller mycket höga metallhalter, vilket medför en förhållandevis stor transport av metaller jämfört med det egentliga dagvattnet från samhället. De höga metallhalterna i vattnet från skogsområdet har sannolikt sin förklaring i att området användes som uppsamlingsplats för dränagevatten från delar av Boliden Minerals industriområde fram till 1968. 5 1 INLEDNING 1.1 Bakgrund En av Sveriges stora malmprovinser, Skelleftefältet, ligger delvis inom Skellefteå kommun. Förekomsterna består av sulfidmineraliseringar, varav de flesta utgör komplexmalmer innehållande bl.a. koppar, zink, bly, guld, silver, arsenik och svavel. Redan under slutet av 1800-talet gjordes flera iakttagelser i trakten av nuvarande Boliden på att berggrunden i området kunde innehålla värdefulla mineralförekomster. Att det förhöll sig så bekräftades när man i slutet av 1924 upptäcktes den s.k. Bolidenmalmen. Följden av detta blev att gruvdriften tog fart, något som kommit att prägla Bolidenområdet sedan dess. Många nya fyndigheter har upptäckts i området, vilket lett till att nya gruvor sett dagens ljus. Även om flera av dessa avslutats så är fortfarande berggrunden i kommunen av stort intresse för gruvnäringen. Genom åren har gruvnäringen medfört mängder av arbetstillfällen, och har varit och är ekonomiskt viktig för kommunen som helhet. Gruvdrift innebär dock alltid en mer eller mindre omfattande påverkan på den omgivande miljön, och den verksamhet som bedrivits och som bedrivs i Skellefteå kommun utgör inget undantag. Utsläpp av t.ex. metaller och svavel till luft och vatten har förekommit och förekommer fortfarande även om omfattningen minskat markant till följd av de åtgärder som vidtagits under årens lopp. Även läckage av dessa ämnen från gråbergsupplag, dammar och nedlagda gruvor samt damning från sandmagasin påverkar den omgivande miljön. De metaller och andra ämnen som gruvverksamheter (och annan mänsklig verksamhet) tillför miljön hamnar så småningom i våra sjöar och vattendrag, vilket kan ge negativa effekter på fisk och andra vattenorganismer. Dessutom kan markområden eller vattensystem som används som vattentäkter förorenas så att dricksvattenförsörjningen drabbas. 1.2 Syfte Syftet med detta projekt har varit att dels fastställa vad som kan bedömas som naturliga förhållanden i vattenmiljön i Bolidenområdet vad det gäller metaller, dels att undersöka i vilken omfattning mänsklig verksamhet (dagvatten, gruvindustrin och skogsbruket) påverkar omgivningen med avseende på främst metaller. För recipienterna Brubäcken/Bruträsket och Skellefteälven ingår även att bedöma den aktuella påverkansgraden av andra ämnen från anrikningsverksamheten i Boliden. Projektet är i huvudsak inriktat på hur föroreningssituationen ser ut i dagsläget, men kommer även att ge en bild av den historiska föroreningsutvecklingen i området. De metaller som främst kommer att studeras är arsenik och de s.k. tungmetaller (bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink) som finns med i Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag (Naturvårdsverket 1999). Arsenik som är en halvmetall kommer fortsättningsvis att innefattas i benämningarna metaller och tungmetaller. 6 2 UNDERSÖKNINGSOMRÅDET Den huvudsakliga delen av undersökningarna är gjorda i tre avrinningsområden, Brubäckens, Klintforsåns (ner till och med Bastuträsket) och Kvarnbäckens avrinningsområden (figur 2.1). Dessutom har den del av Finnforsåns avrinningsområde som ligger uppströms Bergliden, använts som referens till recipienten Brubäcken. Även Skellefteälven har omfattats av vissa undersökningar. Ba = Bastuträsket Bt = Bjurlidträsket Bv = Bjurvattnet Br = Bruträsket Gv = Gillervattnet Klintforsåns Kl = Klockträsket (Ref) avrinningsområde Lå = Långträsket (Ref) Sta = Stavträsket Sto = Stortjärnen (Ref) Kl Kvarnbäckens avrinningsområde Ba Som bakgrund för att förstå ytvattnets sammansättning i undersökningsområdet, med avseende på främst metaller, följer här en beskrivning av de naturliga förhållanden och mänskliga verksamheter som förekommer där. Beskrivningen omfattar de nämnda avrinningsområdena frånsett Skellefteälvens. Sta BOLIDEN Gv Bv Bt Sto Lå Brubäckens Br avrinnings- område Figur 2.1. Området runt Boliden, med de avrinningsområden där undersökningarna genomförts. Streckad linje i Finnforsåns avrinningsområde anger avgränsning för den del av vattendraget som använts som referens till Brubäcken. N Finnforsåns avrinningsområde 10 km 2.1 Naturgeografisk region och högsta kustlinjen Undersökningsområdet ligger inom den naturgeografiska region som benämns Norrlands vågiga bergkullterräng med mellanboreala skogsområden. Området genomkorsas av högsta kustlinjen som här ligger på mellan 230-235 meter över havet, den högre nivån i den södra delen. 7 2.2 Berggrund Undersökningsområdet utgör den östligaste delen av Skelleftefältet, vilket kännetecknas av malmförande metavulkaniska bergarter längs Skellefteälven. Dessa vulkaniter, de s.k. Skelleftevulkaniterna, är mafiska till intermediära. Öster om och överlagrande vulkaniterna förekommer metasedimentära bergarter, huvudsakligen bestående av metagråvackor. I gränszonen mellan vulkaniterna och metasedimenten förekommer vanligen rikligt med sulfidmineraliseringar som t.ex. svavelkis, arsenikkis, kopparkis, blyglans och zinkblände. Dessa innehåller värdefulla metaller som bl.a. koppar, zink, bly, guld och silver.. Inom samtliga undersökta avrinningsområden domineras berggrunden av mafiska till intermediära vulkaniter och metagråvackor (figur 2..2). Dessutom förekommer metagranitoid i nordvästra delen av Klintforsåns avrinningsområde och s.k. Revsundsgranit i nordvästra delen av Kvarnbäckens avrinningsområde. De centrala delarna av Brubäckens avrinningsområde består av metagranodiorit och i Finnforsåns avrinningsområde förekommer mindre inslag av pegmatit och metadiorit (figur 2.2). © Sveriges geologiska undersökning (SGU). Metaryolit Metagranitoid (hydrotermalomvandlad) Metaryolit Klintforsåns avrinningsområde Kvarnbäckens avrinningsområde Metaryolit Granit av Revsundstyp Felsisk metavulkanit Felsisk metavulkanit BOLIDEN Metagråvacka Brubäckens avrinningsområde Metagranodiorit Pegmatit Metagråvacka N Felsisk metavulkanit Metadiorit Finnforsåns avrinningsområde 10 km Pegmatit Figur 2.2. Bergartsfördelning i området runt Boliden. (Från berggrundskartan Boliden SV och Skellefteå NV, 1998. SGU serie Ai 67. © Sveriges geologiska undersökning (SGU). Medgivande: 30-2166/2005). 2.3 Jordarter och markslag Den dominerande jordarten i undersökningsområdet är morän (figur 2.3), vilket avspeglas i den övervägande andelen skogsmark (tabell 2.1). Detta markslag förekommer även i högre terrängområden där moräntäcket är tunt eller berget går i dagen. Torvjordarna som bygger upp områdets myrar utgör även de en förhållandevis stor andel, särskilt i Klintforsåns avrinningsområde (tabell 2.1). De torraste torvområdena är ofta trädbevuxna (skogsmyrar), men räknas här till myrmarkerna. Andelen riktigt blöta myrar är generellt liten. 8 Jordarter © Sveriges geologiska undersökning (SGU). Berg, ospecificerat Klintforsåns avrinningsområde Omväxlande morän och berg Kl Omväxlande jord (oklassad), morän och berg Kvarnbäckens avrinningsområde Morän Isälvssediment, grovsilt--block BOLIDEN Svallsediment, sten--block (klapper) Svallsediment, grus Brubäckens avrinningsområde Svallsediment, sand Lera – silt (glacial och postglacial) N Omväxlande torv och finkornig jordart, ler – silt (glacial och postglacial) Finnforsåns avrinningsområde Torv Vatten 10 km Figur 2.3. Jordarternas fördelning i området runt Boliden. Ur lokala jordartsgeologiska databasen 22K Skellefteå NV. © Sveriges geologiska undersökning (SGU). Medgivande:30-1359/2003. Finkorniga sediment, silt och ler, förekommer sparsamt i anslutning till sjöarna i de undersökta avrinningsområdena (figur 2.3). Vid Bjurvattnet, Kvarnbäckens avrinningsområde, liksom i referensvattendraget Finnforsåns avrinningsområde är förekomsten av finsediment störst och därmed också andelen odlad mark (tabell 2.1). Tabell 2.1. Markslagsfördelning samt andel sjöyta i de undersökta avrinningsområdena samt för den del av Finnforsåns avrinningsområde som använts som referens vid undersökningarna i recipienten Brubäcken. Avrinningsområde Brubäcken Klintforsån Kvarnbäcken Finnforsån 1 1 Areal (ha) 4560 8769 5025 4703 Skogsmark Myrmark Odlad (%) (%) mark (%) 74,3 15,0 0,4 69,2 23,4 0,1 76,7 13,4 1,1 80,5 15,6 1,9 Sjöyta (%) 8,9 7,3 8,8 2,0 Tätort (%) 1,4 - Uppströms Bergliden. Isälvssediment förekommer i ringa omfattning (figur 2.3), t.ex. så löper en grusås från Klockträskets nordvästra ände, söderut via Stavträsket och vidare genom Bjurvattnet. 9 Sjöandelen är tämligen lika i de undersökta avrinningsområdena, men bara en fjärdedel så stor i referensvattendraget Finnforsåns avrinningsområde (tabell 2.1). Bolidens samhälle ligger ungefär till hälften inom Brubäckens avrinningsområde. Den resterande delen ligger inom Klintforsåns avrinningsområde, men inte inom den del som undersökningarna omfattat. 2.4 Markgeokemi och biogeokemi Markgeokemin i Skellefteå kommun är för de flesta av metallerna som ingår i denna underökning ungefär den samma som i övriga riket (tabell 2.2). Moränens innehåll av arsenik är däremot jämförelsevis stort. Till exempel så är arsenikhalterna kraftigt förhöjda i ett bälte som löper i väst-östlig riktning genom undersökningsområdet (bilaga 1). Brubäckens avrinningsområde ligger helt inom detta bälte, men även övriga avrinningsområden i denna undersökning berörs. Halterna av koppar och zink i moränen är också jämförelsevis höga i det egentliga undersökningsområdet (bilaga 1), även om de inte avviker i kommunen som helhet. I referensvattendraget Finnforsåns avrinningsområde är metallhalterna i moränen förhållandevis låga, utom av arsenik som förekommer med höga halter även där (bilaga 1). Tabell 2.2. Medianhalter för metaller i morän (mg/kg) och bäckvattenväxter(mg/kg ts) för riket i stort och för norra delen av Skellefteå kommun. Från SGU:s markgeokemiska och biogeokemiska databaser, medgivande 30-1023/2005. Arsenik Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom Kvicksilver 3 Nickel Zink Morän 1 Riket Skellefteå kommun 2,7 5,4 6,7 5 0,07 0,08 5,1 2,8 11,7 10,4 12,9 11,8 8,5 5,8 29,2 23 Bäckvattenväxter 2 Riket Skellefteå kommun 6,4 45 19,2 17,4 0,8 0,22 14,7 14,4 11,1 14,7 8,4 9,8 0,05 0,05 6,9 9,4 71,7 74,4 1 Salpetersyralakade halter Metallhalter i bäckvattenväxter går att jämföra med metallhalter i vattenmossa i bedömningsgrunderna (Naturvårdsverket 1999). 3 Ingår ej i analyserna av moränen 2 Biogeokemin, d.v.s. innehållet av metaller i rötter från bäckvattenväxter, visar på i stort sett samma mönster som metallinnehållet i moränen (bilaga 2). Arsenikhalterna är höga till mycket höga (klass 4-5) i hela kommunen enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder. Förhöjda halter (klass 3-5) av bly, kadmium, koppar och zink finns i bäckvattenväxterna inom den del av undersökningsområdet där metallhalterna i moränen är högst, d.v.s. huvudsakligen inom Brubäckens avrinningsområde. Kobolt- och nickelhalterna i bäckvattenväxterna är låga till höga (klass 2-4) i undersökningsområdet, vilket även är fallet i stora delar av övriga 10 kommunen. Uppmätta metallhalter (frånsett arsenik) i bäckvattenväxter i Finnforsåns avrinningsområde är genomgående lägre än i avrinningsområdena runt Boliden. 2.5 Mänskliga verksamheter Skogbruk och jordbruk Till följd av den stora andelen skogsmark så har skogsbruk bedrivits på den areellt största delen av avrinningsområdena. Några större jordbruksenheter har det däremot inte funnits i området. Gruvverksamheter Förekomsten av sulfidmineraliseringar i undersökningsområdet, med höga halter av t.ex. koppar, bly, zink, silver och guld, har gjort att gruvverksamheter bedrivits på flera platser. Inom Klintforsåns avrinningsområde har den mest omfattande gruvverksamheten förekommit vid Kankbergsgruvan som ligger söder om sjön Bastuträsket. Malmen består i huvudsak av en finkornig komplexmalm som till övervägande del består av svavelkis, zinkblände och magnetkis (Rantalankila 1995). Brytning av malmen har skett i dagbrott mellan 1967-1969 och mellan 1988-1997 bedrevs underjordsbrytning. Sen dess har gruvan varit vilande. Fram till 1989 var Bastuträsket recipient till gruvan, men därefter har allt gruv- och dagvatten överförts till sandmagasinet Gillervattnet. Även dränagevattnet från gråbergshögarna och de vittrande upplagen förs över dit. Bräddning av vatten från gruvan och upplagen har dock inträffat vid ett antal tillfällen. En mindre försöksbrytning av en tellur-vismut malm och av aluminiumrika bergarter gjordes på Mångfallsberget under 1930-talet. Ett gruvhål och en mindre varphög är det som finns kvar efter brytningen. Recipient till gruvan är Stortjärnen nedströms Bastuträsket som avvattnas till Klintforsån. Klintforsån var också recipient till gruvverksamheten i Boliden (Bolidengruvan och anrikningsverket) fram till 1953. Vattnet från ett mindre sandmagasin norr om Boliden leddes via Stormyrbäcken ut i Klintforsån ett par kilometer nordväst om Bolidens samhälle. Sandmagasinet efterbehandlades genom moräntäckning 1970. Dränagevatten från den s.k. Tippen, som består av 1000 000 m3 avrymningsmassor från Bolidengruvan, har också belastat bäcken och ån sedan verksamheten började. Området användes även som soptipp för Bolidens samhälle en tid. För att behandla läckagevattnet från Tippen och därmed minska påverkan på Klintforsån byggdes 1991 en kalkningsanläggning med sedimentationsdammar. På senare år har dock anläggningen blivit allt mer sliten och kalkningsinsatsen bristfällig. En upprustning av anläggningen har påbörjats för att förbättra kvaliteten på vattnet från Tippen. En annan metallkälla som påverkar Stormyrbäcken är det mindre markområde nordöst om Boliden Minerals industriområde som fram till 1968 tog emot dränagevatten från delar av industriområdet. Vattnet från detta område rinner idag ut i Stormyrbäcken utan någon behandling. 11 Brubäcken har sedan 1953 varit recipient till sandmagasinet Gillervattnet. Magasinet tillförs stora mängder svavel och metaller via anrikningssanden och sedan 2003, då cyanidlakningen startade, även mycket stora mängder kväve. Detta tillsammans med olika restprodukter av flotationskemikalier (innehållande bl.a. fosfat och krom) belastar Brubäcken. För att förbättra fällningen av metaller samt för att förhindra s.k. surstötar tillförs stora mängder kalk både i anrikningsverket och vid den kalkningsanläggning som uppfördes 1991 vid utloppet från sandmagasinet. En annan verksamhet som haft Brubäcken till recipient är Långselegruvan. Malmen där bestod huvudsakligen av zinkhaltig svavelkis och hade den högsta kvicksilverhalten i Skelleftefältet. Brytningen som pågick mellan 1956-1991 bedrevs främst under jord. Gruvvattnet som uppkom under driftperioden avleddes via anrikningsverket till Gillervattnet, men kom från och med 1981 att ledas till Brubäcken efter att det genomgått en kemisk rening. En viss efterbehandling av gruvområdet gjordes 1995 och dränagevattnet från området har därefter avrunnit till Brubäcken via ett dike. Inom Kvarnbäckens avrinningsområde har också gruvverksamheter bedrivits. Gruvorna Åkulla Västra och Åkulla Östra ligger på östra sidan Stavträsket, på sluttningen ner mot sjön. Brytningen av de i huvudsak svavelkisrika malmerna bedrevs mellan 1947-1957 respektive 1997–1998. Stavträsket var recipient till Åkulla Västra under driften, medan vattnet från Åkulla Östra pumpades via ett dikessystem till Gillervattnet. De båda gruvområdena efterbehandlades till viss del 1999. En ytterligare påverkan på avrinningsområdet innebär läckagevattnet från en av dammarna till klarningsmagasinet Nya Sjön (Brubäckens avrinningsområde). Läckagevattnet rinner ut i Gillervattsbäcken som mynnar i sjön Bjurvattnet. Bolidens samhälle Efter upptäckten av Bolidenmalmen 1924 dröjde det inte länge förrän byggandet av främst bostäder och vägar tog fart. Samhället tillväxte snabbt under det följande årtiondet. Även från 1960-talet och fram till och med början av 1980-talet expanderade samhället kraftigt. Nya villaområden (ca 200 villor) i södra och sydvästra delen av samhället växte fram under denna period, vilket innebar att den bebyggda arealen som avvattnades via dagvattennätet till Nymyrbäcken mer än fördubblades. Under 1960-talet anlades även ett väl utbyggt dagvattennät i samband med en upprustning av gatunätet. Senare under 1980-talet restaurerades dagvattennätet. Inför denna åtgärd gjordes en del undersökningar för att hitta källan till de höga metallhalter som uppmätts i det dag- och spillvatten som avleddes till Gillervattnet. Undersökningarna visade på att det sannolikt använts sulfidhaltigt material från gruvverksamheten i ledningsgravar och vid byggande av en del gator. Under mitten av 1970-talet började dag- och spillvattnet att separeras. Ett avloppsreningsverk för omhändertagande av spillvattnet blev klart att tas i drift under 1986. Bräddning av spillvatten ut i dagvattennätet har därefter förekommit vid några enstaka tillfällen. Det dagvatten som avrinner från gator och andra hårdgjorda ytor innebär att metaller och andra ämnen transporteras ut i den naturliga vattenmiljön. Dagvattnet från den norra delen av samhället avleds idag via Stormyrbäcken till Klintforsån och från den södra delen till Nymyrbäcken som mynnar i Bjurlidträsket. 12 3 SJÖAR I BOLIDENOMRÅDET 3.1 Metod Vid de inledande studierna av området kring Boliden noterades inom vilka avrinningsområden som gruvverksamheter av betydelse pågår eller pågått. Brubäckens, Klintforsåns och Kvarnbäckens avrinningsområden uppfyllde något av dessa kriterier. Från avrinningsområdena valdes sju av de största sjöarna ut för undersökningarna (figur 3.1). Fem sjöar bedömdes vara mer eller mindre påverkade av den närliggande gruvverksamheten, medan två sjöar knappast varit utsatta för någon tillförsel av metallförorenat vatten och därför kan fungera som referenssjöar för området. Det skall dock påpekas att hela området i någon mån är och har varit påverkat av de gruvverksamheter som bedrivits i regionen, genom t.ex. luftutsläpp eller damning från sandmagasinet Gillervattnet. Därför jämförs resultaten från sedimentundersökningarna även med data från Maurträsket i Storumans kommun (Rönnblom 1999). Maurträsket ligger i ett område med liknande mineraliseringar som Bolidenområdet, men var vid tiden då proverna togs inte påverkat av någon gruvverksamhet. Boliden Figur 3.1. Undersökningsområdet runt Boliden. Sjöar i Brubäckens, Klintforsåns och Kvarnbäckens avrinningsområden (streckad linje), recipienterna Brubäcken och Skellefteälven, dagvattnet från Bolidens samhälle samt ett antal referenslokaler (understrukna) ingick i undersökningarna under 2004-2005. Några provtagningsplatser i Skellefteälven och Finnforsån ligger inte inom det redovisade området. 13 Utifrån de resultat som framkom under 2004 gjordes fördjupade undersökningar i fyra av sjöarna, Bruträsket, Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket, under 2005. Sjön Klockträsket tillkom som referenssjö till Bastuträsket vid dessa undersökningar. De sjöar som valdes ut för undersökningarna i Bolidenområdet redovisas tillsammans med närliggande verksamheter och möjlig påverkan i tabell 3.1. Tabell 3.1. Sjöar som undersöks i projektet ”Metaller i Bolidenområdets vattenmiljöer – naturligt tillstånd och mänsklig påverkan” samt uppgifter om avrinningsområde, närliggande verksamhet samt eventuell påverkan. Sjö (avrinningsområde) Bastuträsket (Klintforsån) Verksamhet – eventuell påverkan Kankbergsgruvan (vilande) – läckage från pumpdammar, gråbergsupplag och tidigare förorenade markområden. Bjurlidträsket Bolidens Minerals verksamhet1 – ev. läckage från industri(Brubäcken) området samt ev. inträngning av vatten från sandmagasinet Gillervattnet. Bolidens samhälle – dagvatten och behandlat avloppsvatten Bjurvattnet Gruvorna Åkulla Östra och Västra (påbörjad efterbehandling) (Kvarnbäcken) – indirekt påverkan via Stavträsket Efterklarningsmagasinet Nya Sjön – tillförsel av dränagevatten från damm F via Gillervattsbäcken Bruträsket Bolidens Minerals verksamhet1 – ev. läckage från industri(Brubäcken) området samt vatten från anrikningsverksamheten via Gillervattnet och Nya Sjön Långselegruvan (efterbehandlad) – läckage från det tidigare gruvområdet Klockträsket - referenssjö Ingen känd (tillkom som referenssjö till Bastuträsket vid de (Klintforsån) utökade undersökningarna under 2005) Långträsket - referenssjö Ingen känd (Brubäcken) Stavträsket Gruvorna Åkulla Östra och Västra (påbörjad efterbehandling) (Kvarnbäcken) – bräddning av vattenfyllda dagbrott samt läckage från tidigare förorenade markområden. Stortjärnen - referenssjö Ingen känd (Brubäcken) 1 Inkluderar både tidigare verksamheter och den pågående driften av anrikningsverket / sandmagasinet 3.1.1 Vatten För att få en bild av tillståndet i de utvalda sjöarna togs den 22 september 2004 (efter höstcirkulationen) vattenprover på 0,1 m djup i utloppen från sjöarna (figur 3.2). Analyserna av dessa prover omfattade fysikaliskt-kemiska parametrar, totalkväve och totalfosfor. En liknande provtagning gjordes den 26 och 30 maj, 2005 (efter vårcirkulationen). Vid detta tillfälle togs även prover i ett antal inlopp till Bjurlidträsket, Bastuträsket och Stavträsket (figur 3.2) för att undersöka de olika tillrinningsområdenas bidrag till metallbelastningen i sjöarna. 14 A B Figur 3.2. Provtagningsplatser i de utvalda sjöarna A) nordväst respektive B) sydväst om Boliden. In- och utlopp = röda punkter, sediment inklusive bottenvatten = stjärnor. Svart streckad linje anger avrinningsområdesgränser. 15 Vid de utökade undersökningarna under 2005 togs i april prov på ytvatten (0,5 m under is) och bottenvatten (0,5 m över botten) i Bastuträsket (punkt 4) och Bjurlidträsket (punkt 3, figur 3.2). Avsikten med dessa provtagningar var att få en bild av metallernas och syrets fördelning i djupled för att bedöma om det sker någon tillförsel av metaller från sedimentet under senvintern. I Bastuträsket togs prover på ytterligare tre djupnivåer samt vid in- och utlopp. Provtagningar av syre och syremättnad gjordes i fält med en syremätare av typ WTW Oxi 323, i Bastuträsket på varannan meter. Prover på bottenvatten (0,5 m över botten i 3-5 djuphålor/sjö) togs även i juli 2005 i Bastuträsket (inkl. referenssjön Klockträsket), Bjurlidträsket samt Stavträsket. Dessa prover togs i samband med de sedimentprovtagningar som gjordes för att undersöka metallbelastningens utbredning i sjöarna (figur 3.2). Vattenproverna togs med en s.k. Ruttnerhämtare vid provtagningarna i april och juni 2005. Samtliga prover tagna under 2005 har analyserats med avseende på pH, alkalinitet och metaller (totalhalter). Därtill har andra fysikaliskt-kemiska parametrar, totalkväve, totalfosfor och cyanid analyserats på vissa prover. Analyserna har utförts av Alcontrol AB i Umeå, undantaget cyanidanalyserna för vilka Analytica i Stockholm AB anlitats. När halter under laboratoriernas rapporteringsgränser, s.k. ”mindre än-värden”, redovisats har halva värdet använts för att möjliggöra beräkningar och skapande av diagram. 3.1.2 Sediment Genom provtagning av sediment kan man få upplysningar om tillståndet i sjöarna, både i dagsläget och långt bakåt i tiden. Detta är möjligt tack vare att en stor del av de partiklar och ämnen som tillförs sjön från atmosfären och avrinningsområdet sedimenterar på sjöarnas ackumulationsbottnar. Tack vare denna process kan sedimentet betraktas som ett slags historiskt arkiv med lagrade uppgifter om t.ex. markanvändning och föroreningspåverkan i avrinningsområdet. Den ytligaste delen av sedimentet beskriver dagens situation, medan man förflyttas allt längre bakåt i tiden ju djupare i sedimentet man tränger ner. Det finns dock faktorer som kan påverka fördelningen av metaller i sedimentet och därmed försvåra tolkningen av analysresultaten t.ex. omblandning orsakad av vattenrörelser eller organismer, varierande sedimentationshastighet och processer som påverkar metallernas rörlighet i sedimentet. Under juni och augusti 2004 togs en s.k. sedimentpropp vardera från de utvalda sjöarna. Sedimentpropparna togs i sjöarnas djuphålor (figur 3.2 och tabell 3.2) med en rörprovtagare av typ HTH (70 mm rördiameter). När proverna togs ut undveks det yttersta lagret (ca 5 mm) av proppen för att i möjligaste mån undvika påverkan från nedsmetat material, något som uppkommer på grund av friktionen mellan sedimentet och provtagarrörets insida. Sedimentproppen från Bjurlidträsket analyserades i hela sin längd (33,5 cm). De översta 10 centimetrarna delades upp i en centimeter tjocka prov, medan det djupare sedimentet delades upp i prov om två centimeter. I de övriga sjöarna begränsades analyserna till att omfatta ytsedimentet (0-5 cm sedimentdjup), en bakgrundsnivå (ca 30 cm sedimentdjup) samt den djupaste nivån om proppen var betydligt längre än 30 cm. Bakgrundsnivån visar tillståndet före gruvindustrins etableringen i området. 16 I april 2005 togs ännu en sedimentpropp i Bjurlidträsket. Den togs i samma djuphåla (punkt 3, figur 3.2 B) som vid provtagningen 2004. Syftet var att möjliggöra en s.k. bly (Pb)-210datering, en metod som medger datering upp till ca 150 år bakåt i tiden. Genom att datera sedimentet kan man få en uppfattning om när i tiden förändringar i t.ex. metallbelastningen på sjön inträffat. Proppen delades upp med samma intervall som proppen från 2004. Torrsubstanshalten bestämdes genom att proverna torkades i 60ºC till konstant vikt, vilket gjordes på miljöavdelningen, Skellefteå kommun. Därefter utfördes glödförlustbestämning på hälften av det torra materialet från varje prov, vilket gjordes av Alcontrol i Linköping. På den resterande delen av proverna gjordes en Pb-210-datering. Den modell som användes var den s.k. CRSmodellen (Flett Research Ltd 2005; Appelby 2001) och analys och modellering utfördes av Flett Research Ltd., Kanada. Modelleringar utifrån bakgrundsaktiviteten för Pb-210 gjordes på två nivåer, 18-22 cm respektive 23-25 cm sedimentdjup. Medelåldern av de båda modelleringarna för varje daterad sedimentnivå bedömdes vara den aktuella åldern på sedimentet. Utifrån glödförlustkurvorna korrelerades den daterade sedimentproppen ihop med den som analyserats på metaller. Vidare beräknades sedimentationshastigheten (mm/år) för den västra delen av Bjurlidträsket mot bakgrund av den gjorda dateringen. Tabell 3.2. Max- och medeldjup i de utvalda sjöarna i Bolidenområdet och djupet vid provpunkterna (djuphålorna) för sedimentprovtagningarna under 2004 och 2005. I Bjurvattnet, Bruträsket, Klockträsket, Långträsket och Stortjärnen togs endast sedimentpropp i vardera sjön. Långträsket och Stortjärnen är ej systematiskt lodade. Sjö Max-/medeldjup (m) Provpunkt (djuphåla) Provtagningsdjup (m) Bastuträsket 26,4 / 6,7 Bjurlidträsket 6,6 / 2,8 Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 Punkt 5 Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Bjurvattnet Bruträsket Klockträsket Långträsket Stavträsket 11,6 / 3,3 6,3 / 2,7 8,9 / 3,5 ca 11-12 / 16,0 / 3,3 11,5 16,4 17,3 16,3 15,4 3,4 6,0 6,0 8,9 6,3 7,3 10,5 5,5 7,8 5,7 7,6 16,1 6,0 Stortjärnen Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 Punkt 5 ca 6-7 / - 17 I Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket genomfördes en mer omfattande sedimentprovtagning under juni 2005. Prover togs i 3-5 djuphålor per sjö (figur 3.2 och tabell 3.2), för att få en bild av utbredningen av metaller i dessa sjöar. Som referens till Bastuträsket togs även en propp i Klockträsket. Med denna metod är det möjligt att lokalisera var belastningen på en sjö är störst, vilket även kan ge information om var i ett avrinningsområde källan till utsläppen finns. Ytsediment (0-1 och 1-3 cm) provtogs vid alla punkter och prov från 30 cm sedimentdjup i en till två djuphålor per sjö. Vid samtliga sedimentprovtagningar har sedimentet från ungefär 30 cm sedimentdjup och djupare bedömts motsvara s.k. bakgrundsnivåer, vilket innebär att sedimentet har avsatts före någon betydande mänsklig påverkan förekom i området. Uppmätta halter på dessa nivåer, fortsättningsvis benämnda bakgrundshalter, har använts som jämförvärden vid bedömning av avvikelser från jämförvärden enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999). Proverna har, där inget annat angetts, analyserats med avseende på metaller (aluminium, antimon, arsenik, barium, bly, järn, kadmium, kalcium, kalium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, magnesium, mangan, natrium, nickel, strontium, silver och zink) svavel, torrsubstans och glödförlust (ofta använt som ett mått på andelen organiskt material). I Bjurlidträsket, Bjurvattnet, Bruträsket, Stavträsket och Stortjärnen har dessutom totalhalter av kväve och fosfor analyserats vid några tillfällen. När halter under laboratoriernas rapporteringsgränser (”mindre än-värden”) redovisats, har halva detta värde använts för att möjliggöra beräkningar och skapande av diagram. På grund av att mindre lämpliga provkärl tillhandahölls under 2004 kunde inte torrsubstansoch glödförlusthalt bestämmas för en stor del av proven. Fungerande provburkar har dock använts från och med augusti 2004. Analyserna har utförts av Alcontrol AB i Linköping (torrsubstans, glödförlust, metaller, kväve, fosfor och svavel) och Analytica i Stockholm AB (cyanid). En kontroll för att se om det finns något samband mellan metallhalterna och glödförlusthalten i sedimentet kan göras genom att korrelera dessa mot varandra. I denna undersökning har detta gjorts på halterna i Bjurlidträsket och Stavträsket, eftersom ett tillräckligt antal glödförlustanalyser som grund för beräkningarna endast erhölls från dessa sjöar. Även andra eventuella samband har undersökts i en del fall. Korrelationerna har utförts med analysverktyget ”Korrelation” i tilläggsprogrammet Analysis ToolPak i Excel. För att få en uppfattning om hur metallhalterna påverkas av variationer hos glödförlusthalten i sedimentet har en normalisering av metallhalterna mot glödförlusthalten gjorts för de sjöar där ett samband påvisats mellan dem. Metallhalterna har då räknats om till att gälla för glödförlusthalten på bakgrundsnivån. 3.1.3 Abborrar Undersökningen av abborrar, Perca fluviatilis, som genomfördes under 2004 gjordes för att se om tillståndet i sjöarnas vatten och sediment återspeglas i biota. Fisket genomfördes huvudsakligen under slutet av juli-början av augusti i Bastuträsket, Bjurlidträsket, Bjurvattnet, Stavträsket och Stortjärnen, i Långträsket i månadsskiftet augusti-september. I Bruträsket fiskades det inte på grund av att det inte finns någon fisk i sjön (Granér 2003). 18 Till stor del utfördes fisket av personer från lokala fiskevårdsområden och byaföreningar, i huvudsak genom mete och spinnfiske. I Stortjärnen och Långträsket fiskades abborrarna upp med mjärde respektive översiktsnät av personal från miljöavdelningen, Skellefteå kommun. Målsättningen var att från varje sjö analysera 10 abborrar i storleksklassen 15-20 cm på kvicksilver i muskel och metaller (arsenik, bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, mangan, nickel och zink) i lever. På grund av brist på tillräckligt små abborrar fick storleksintervallet utökas något. Större fiskar än 20 cm har analyserats för Bastuträsket (4 st), Bjurlidträsket (1 st), Långträsket (2 st) och Stavträsket (3 st). Ändå kunde 10 fiskar endast analyseras från en sjö, Stortjärnen. I övrigt varierade antalet analyserade abborrar mellan sex och nio stycken per sjö. Frampreparering av ryggmuskel, lever, otoliter (öronstenar) och gällock gjordes vid miljöavdelningen, Skellefteå kommun. Samtidigt mättes abborrarnas totalvikt och totallängd. Provprepareringen utfördes enligt manualen för Nordic Environmental Specimen Banking (Nordiska ministerrådet 1995), frånsett att levern inte vägdes. Åldersbestämningen gjordes av personal från miljöavdelningen efter det att åldern hos 10 stycken abborrar ”kalibrerats” mot åldersbestämning av samma fiskar utförd vid Sötvattenslaboratoriet. Årlig tillväxt (g/år) och konditionsfaktorn (CF), som används som ett sätt att bedöma fiskarnas kondition på, beräknades för abborrarna. Konditionsfaktorn beräknades enligt: CF = totalvikt (g) * 100 / (totallängd (cm))3 För analys av metaller i lever och kvicksilver i muskel anlitades Analytica AB i Luleå. Rapporteringsgränserna för metallerna (mindre än-värden) varierar mellan olika individer, vilket beror på skillnader i provmängd. Detta orsakas av att levern hos fiskar i denna storleksklass är mycket liten. För prov där halterna ligger under rapporteringsgränsen har halterna satts till halva denna för att möjliggöra beräkningar och statistiska analyser. Statistiska beräkningar för att avgöra om det finns någon skillnad i halter och ålder mellan abborrarna från referenssjöarna och de övriga sjöarna har gjorts genom variansanalyser (ANOVA) i programmet SYSTAT 11. För att undanröja eventuella skillnader i halter till följd av åldersskillnader hos fiskarna från de olika sjöarna, sattes ålder som covariat vid de statistiska beräkningarna. Vid analyserna valdes signifikansnivån, α = 0,05. För arsenik, bly, krom och nickel har mätbara halter endast mätts upp i ett fåtal individer. Därför har det inte varit meningsfullt att göra några statistiska analyser för dessa metaller. 3.1.4 Skogsavverkningar inom Bjurlidträskets tillrinningsområde För att undersöka vad som ligger bakom haltvariationerna hos metallerna i Bjurlidträskets sediment gjordes bland annat en studie av skogsavverkningarnas omfattning i sjöns tillrinningsområde. Utifrån data över beståndsålder och beståndsareal från Norra Skogsägarna, Boliden Mineral AB, Skogsstyrelsen samt ett antal privata skogsägare har årtal då avverkningar genomförts inom området kunnat fastställas. Genom att lägga till fem år till beståndsåldern har ungefärligt avverkningsår fastställts. 19 3.2 Resultat Resultaten från undersökningarna redovisas i stor utsträckning i diagram eller tabeller. För att underlätta tolkningar av vatten- och sedimentundersökningarna har de klassindelningar som redovisas i Naturvårdsverkets ”Bedömningsgrunder för miljökvalitet – sjöar och vattendrag” (Naturvårdsverket 1999) använts i tabeller, diagram och den löpande texten. Klassindelningen utgår från en femgradig skala; klass 1 = blått, klass 2 = grönt, klass 3 = gult, klass 4 = orange och klass 5 = rött. I de fall skalan relaterar till effekter utgör klass 1 ett tillstånd där inga kända negativa effekter finns på miljö och hälsa. De följande klasserna beskriver successivt allt större negativa effekter. När det gäller sediment och jämförelse med bakgrundshalter innebär klass 1 ingen eller obetydlig avvikelse från bakgrundshalten. De följande klasserna rapporterar vatten som i ökande omfattning är förorenade av lokala eller mer diffusa utsläppskällor. Noteras skall att de utförda undersökningarna inte alltid uppfyller de krav på t.ex. provtagningsfrekvens eller antal prov som bedömningsgrunderna föreskriver. Fullständiga analysresultat från de redovisade undersökningarna redovisas i bilagorna 3-5. 3.2.1 Vatten Resultaten från de provtagningar av vatten (in- och utloppsvatten samt yt- och bottenvatten) som gjorts under 2004 och 2005 redovisas huvudsakligen i den ordning de genomförts. De bottenvattenprover som togs i djuphålor i Bastuträsket, Bjurlidträsket, Klockträsket och Stavträsket i juli 2005, redovisas tillsammans med resultaten från de samtidiga sedimentprovtagningarna i kapitel 3.2.2. Sjöarnas utlopp, 2004 och 2005 Analyserna från provtagningarna i sjöarnas utlopp (september 2004 och maj 2005) visar att samtliga sjöar förutom Bruträsket utgör en tämligen homogen grupp med normala värden för sjöar i regionen (tabell 3.3). Ur försurningshänseende var tillståndet bra, pH 7 eller högre (klass 1) och buffertkapaciteten god, över 0,13 (klass 2). Avvek från detta gjorde Bruträsket (pH 6,6) och Stortjärnen (pH 6,7 och alkaliniteten 0,08 mekv/l). Kväve- (N) och fosforanalyserna (P) visar att sjöarna är tämligen näringsfattiga (total-N < 310 µg/l och total-P < 10,5 µg/l) frånsett Bruträsket. Där är kväve- och fosforhalterna mycket höga (klass 5) respektive höga (klass 4). Av Bruträskets kväve utgör ca hälften ammoniumkväve (NH4-N) och av fosforn är ca 3 % fosfatfosfor (PO4-P). Ljusförhållandena i sjöarna varierar inom ett ganska stort intervall, färgtalet 30-195 mg Pt/l och turbiditeten 0,5-1,6 FNU (tabell 3.3). Mängden organiskt material (TOC) och den kemiska syrgasförbrukningen (CODMn) uppvisar samma mönster som färgtalet. Klaraste vattnet och lägsta TOC- och CODMn-halterna har Långträsket, medan Stortjärnen är den humösaste sjön, d.v.s. vattnet innehåller mycket humus som bidrar med organiskt material som kan gynna produktionen, men som även kan leda till syretäring i bottenvattnet och dåliga ljusförhållanden. 20 Tungmetallhalterna i sjöarnas vatten var vid provtagningstillfället mycket låga till låga (klass 1-2) i maj 2005, frånsett Bruträsket som hade måttligt höga halter (klass 3) av arsenik, kadmium, koppar, krom och zink (tabell 3.3). Även Bastuträsket, Bjurlidträsket och Bjurvattnet uppvisade måttligt höga halter av koppar. Inte i någon av sjöarna översteg kvicksilverhalten rapporteringsgränsen 0,005 µg/l. Beträffande konduktiviteten så uppvisade Bruträsket mycket hög jonstyrka (75 mS/m) jämfört med de övriga sjöarna (3,1-6,2 mS/m). Detta förklaras av de höga halterna av bl.a. baskatjoner (kalcium, kalium, magnesium och natrium), sulfat, klorid och kvävefraktionerna. Tabell 3.3. Vattenkemiskt tillstånd i de utvalda sjöarna i Bolidenområdet. Värdena baseras på ett till två provtagningstillfällen, 22 september 2004 respektive 26 och 30 maj 2005, i sjöarnas utlopp. Metallhalterna avser totalhalter. Klassindelningen enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Variabel Enhet Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen 7 0,15 110 1,1 14 9,4 4,6 7 0,23 62 1,3 10 8,6 6,2 6,6 0,12 75 0,8 10 7 75 7 0,14 30 0,7 7 6,1 3,8 7,1 0,19 90 0,7 12 8,9 5,5 6,7 0,08 195 1,6 18 12,5 3,1 pH Alkalinitet Färg Turbiditet CODMn TOC Konduktivitet mekv/l mg/l Pt FNU mg/l mg/l mS/m 7,1 0,16 90 0,5 12 8,6 5,5 Sulfat, SO42Klorid, Cl Kalcium, Ca Kalium, K Magnesium, Natrium, Na mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 6,85 1 6,55 0,57 0,735 1,3 4,9 1,7 5,05 0,66 0,69 1,4 9,25 1,4 7,4 0,79 1,05 1,5 244,5 7,8 130 4,9 2,95 17 4,15 <1,0 3,75 0,47 0,69 0,97 6,6 1,2 6,6 0,31 0,77 0,94 3,4 <1,0 2,95 0,43 0,51 1 Kväve tot, N NH4 -N NO2- + NO3- -N NO2- -N Fosfor tot, P PO42- -P µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 240 8 26 2 5,5 <2 310 6 <5 2 10,5 <2 260 12 <5 2 8 3 5250 2600 1700 66 73 2 245 38 <5 2 6 <2 255 6 5 2 5,5 <2 310 18 20 3 9 <2 Aluminium, Al Barium, Ba Järn, Fe Kobolt, Co Kvicksilver, Hg Mangan, Mn Strontium, Sr Arsenik, As Bly, Pb Kadmium, Cd Koppar, Cu Krom, Cr Nickel, Ni Zink, Zn µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 100 6,1 360 0,21 <0,005 68 18 1,6 0,1 0,01 6,9 0,38 0,7 14 140 7,4 710 0,19 <0,005 100 17 4 0,4 0,03 6,2 0,08 0,6 17 62 4,3 180 0,04 <0,005 9 19 1,5 <0,1 <0,01 3,8 0,03 0,3 7 160 15 910 1,8 <0,005 160 120 12 1 0,13 3,8 7 1,6 57 42 6,4 95 0,03 <0,005 27 12 1,4 0,1 <0,01 1,2 0,11 0,2 7 58 4,6 200 0,04 <0,005 20 14 2,3 <0,1 <0,01 0,8 0,33 0,4 6 180 5,8 1200 0,16 <0,005 56 12 4 0,6 0,01 0,9 0,05 0,3 6 21 Yt- och bottenvatten i Bjurlidträsket, april 2005 Provtagningarna gjordes vid punkt 3 (figur 3.2 B) i den västra delen av sjön. Istjockleken var ca 60 cm tjock. Vattenkvaliteten var vid provtagningstillfället förhållandevis bra ur försurningssynpunkt (klass 1-2, tabell 3.4). Färg och turbiditet var något högre i bottenvattnet. Konduktiviteten var dubbelt så hög i bottenvattnet som i ytvattnet, vilket även syns i de högre halterna av t.ex. baskatjoner (Ca, K, Mg, Na) och metaller i bottenvattnet. Syretillståndet var rikt (klass 1) i ytvattnet, men minskar tämligen konstant till svagt (klass 3) vid botten. Näringstillståndet visade på måttligt höga halter av kväve (klass 2) och låga halter av fosfor (klass 1). Ammoniumkvävehalten var högre i ytvattnet, medan halten av nitrit och nitrat var högre i bottenvattnet. Flertalet metaller, t.ex. barium, järn, kobolt, mangan, strontium, arsenik och zink, förekom i tydligt högre halter i bottenvattnet jämfört med ytvattnet. Dock förekom endast koppar och zink (bottenvattnet) i förhöjda halter (klass 3). Tabell 3.4. Vattenkemiskt tillstånd i yt- och bottenvatten i västra delen av Bjurlidträsket, april 2005. Metallhalterna avser totalhalter. Klassindelning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Syre- och temperaturprovtagning vid varje meter* gjordes i fält med en syremätare av typ WTW Oxi 323. Variabel Djup Datum Temperatur pH Alkalinitet Färg Turbiditet TOC Konduktivitet Syre Syremättnad Enhet Bjurlidträsket Yta (1 m) 2005-04-11 ºC 2,3 6,6 mekv/l 0,11 mg/l Pt 100 FNU 0,5 mg/l 9,6 mS/m 4 mg/l 10,6 % 76 Botten (6 m) 2005-04-11 4,5 6,7 0,39 130 1,1 10 8,6 3,8 29 Sulfat, SO42Kalcium, Ca Kalium, K Magnesium, Mg Natrium, Na mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 5,1 4,4 0,56 0,63 1,3 7,5 10 0,81 1,1 2,7 Kväve tot, N µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 380 61 100 2 9 <2 430 4 190 2 10 2 µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 86 0,1 6,1 510 0,05 <0,005 17 <0,02 16 2,9 0,7 0,06 6 0,6 0,5 93 0,1 12 1000 0,42 <0,005 350 0,05 30 4,2 0,6 0,08 9 0,02 0,6 µg/l 17 31 NH4 -N NO2- + NO3- -N NO2- -N Fosfor tot, P PO42- -P Aluminium, Antimon, Sb Barium, Ba Järn, Fe Kobolt, Co Kvicksilver, Hg Mangan, Mn Silver, Ag Strontium, Sr Arsenik, As Bly, Pb Kadmium, Cd Koppar, Cu Krom, Cr Nickel, Ni Zink, Zn Provtagningsdjup mg/l Syre* Syremättnad* % Temperatur* º C 22 1m 11,9 87 1,6 2m 11,2 84 2,5 3m 9,3 71 3,2 4m 6,8 52 3,6 5m 6,5 51 3, 8 6m 4,9 38 4,1 Bastuträsket, djupprofil samt in- och utlopp, april 2005 Vid provtagningarna i Bastuträsket (punkt 4) i april 2005, var isen ca 60 cm tjock. Prover togs på ca 1 m, 7,5 m, 13,5 m, 14,5 m samt 15,5 m djup räknat från isens överkant. Totalhalterna av kväve och fosfor var låga respektive mycket låga både i yt- och bottenvattnet. De flesta av metallerna visar på konstanta halter från ytan och ner till 13 m djup för att i de djupaste proven göra en mer eller mindre kraftigt haltökning. Halterna är dock mycket låga till låga (klass 1-2), för arsenik måttligt höga (klass 3), även i det djupaste provet. De redoxkänsliga metallerna järn och mangan visar den största ökningen. Koppar och zink visar på en annan fördelning i djupled. Halterna av dessa metaller är jämförelsevis höga (klass 3-4) ner till 7 m, för zink stigande, dock betydligt lägre (klass 1-2) i bottenproverna. Fullständiga data från provtagningarna visas i bilaga 3. 10 Halt µg/l) 15 20 25 35 30 2 Djup (m) 4 6 8 As Cu Zn Ni Cr 10 12 14 16 0 0,05 Halt (µg/l) / Alkalinitet (mekv/l) 0,1 0,15 0,25 0,2 0,35 0,3 0 Pb Cd Alkalinitet 2 4 Djup (m) Syrehalten visar på ett måttligt avtagande ner till 13 m djup för att därunder avta markant. Provtagningen av bottenvattnet vid punkt 3 i juli 2005 (bilaga 3) visar på en något högre syrehalt än den vid punkt 4 i april 2005. 5 0 6 8 10 12 14 16 100 0 Halt (µg/l) 200 300 400 500 0 Fe Mn 2 4 Djup (m) Sjöns status ur försurningssynpunkt är god, pH sjunker något mot botten, från pH 6,9 till 6,7 (figur 3.3). Alkaliniteten stiger något ner genom vattenmassan för att öka tvärt i det djupaste provet. 0 6 8 10 12 14 16 0 2 Syre (mg/l) / pH / Temp (C) 4 8 6 10 12 14 0 2 Djup (m) 4 6 8 pH 10 Temp (C) 12 Konduktivitet 14 Syre april 2005 Syre april 2005 * 16 Figur 3.3. Metaller, pH, alkalinitet, syrehalt och temperatur i Bastuträskets yt- och bottenvatten i april 2005. Syrehalten mättes vid detta tillfälle även med en syremätare för fältbruk, WTW Oxi 323 (*). 23 Analyserna av vattnet i Bastuträsket, inlopp 1 och i utloppet visar också att vattnets status ur försurningssynpunkt var gott (klass 1, tabell 3.5). Metallhalterna var låga till mycket låga (klass 1-2) frånsett arsenik vars halt i inlopp 1 var förhöjd (klass 3). Halterna var förhållandevis lika i in- och utloppet, frånsett arsenik, järn och mangan vars halter var högre i inloppet. Tabell 3.5. Vattenkemiskt tillstånd i Bastuträsket, inlopp 1 och utloppet, april 2005. Metallhalterna avser totalhalter. Klassindelning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Enhet Bastuträsket Inlopp 1 Utlopp 2005-04-14 2005-04-14 Provtagn. plats Datum pH Alkalinitet TOC Konduktivitet mekv/l mg/l mS/m 7 0,28 12 4,8 6,9 0,23 10 4,5 Sulfat, SO42Kalcium, Ca Kalium, K Magnesium, Mg Natrium, Na mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 2,8 7,2 0,36 0,6 1,4 3,3 6,2 0,36 0,56 1,3 Aluminium, Al Barium, Ba Järn, Fe Kobolt Co Kvicksilver, Hg Mangan, Mn Strontium Sr Arsenik, As Bly, Pb Kadmium, Cd Koppar, Cu Krom, Cr Nickel, Ni Zink, Zn µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 85 6,6 580 0,06 <0,005 35 18 5,5 0,1 0,01 0,6 1,7 1 7 61 4,7 170 0,22 <0,005 8 17 3,8 <0,1 0,02 1 1,9 1,1 9 Utökade provtagningar i in- och utloppen till Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket 2005 Under juni 2005 togs det i Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket vattenprover i sjöarnas in- och utlopp (figur 3.2). Resultaten för de olika sjöarna presenteras i gemensamma diagram (figur 3.4 och 3.5). Sjöarna ligger i olika avrinningsområden varför den huvudsakliga tolkningen av resultaten bör göras av varje sjö för sig. Resultaten för inlopp 3 i Bjurlidträsket utgörs av utloppsresultaten från Stortjärnen som togs samma dag. Att använda resultaten från Stortjärnen för detta ändamål bedöms inte påverka mätvärdena nämnvärt eftersom kanalen ner till Bjurlidträsket endast är 300 meter lång och det tillrinningsområde som tillkommer efter denna sträcka är tämligen litet. Fullständiga data från provtagningarna redovisas i bilaga 3. Halterna av kvicksilver låg under rapporteringsgränsen (0,005 µg/l) vid alla provpunkter utom inlopp 2 i både Bjurlidträsket och Stavträsket. Även halterna av bly och kadmium låg under respektive rapporteringsgräns (0,1 resp. 0,01 µg/l) vid ett antal provpunkter (figur 3.5). 24 – Bastuträsket, in- och utlopp 2005 Tillståndet gällande surhet i inkommande och utgående vatten från Bastuträsket var vid provtagningstillfället bra, pH låg nära neutralt (klass 1) och alkaliniteten (buffertkapaciteten) var mycket god till god (klass 1-2). Vattnets innehåll av metaller var mycket lågt till lågt (klass 1-2), med undantag av koppar vars halt i utloppet var måttligt hög (klass 3). Kvicksilverhalten låg under rapporteringsgränsen i samtliga prov. Något tydligt mönster för metallerna kan inte urskiljas mellan provtagningsplatserna. Metallhalterna i inlopp 1 och utloppet var vid detta provtagningstillfälle generellt något lägre än i april 2005 frånsett den förhöjda kopparhalten i inlopp 1. – Bjurlidträsket, in- och utlopp 2005 Resultaten från Bjurlidträsket visar på större variation än i Bastuträsket. I inlopp 2 är pH högt (klass 1) och alkalinitet mycket god (klass 1) för att vid inloppen i den östra delen av sjön (inlopp 1 och 3) och vid utloppet vara lägre. Även metallhalterna är högst i inlopp 2, med måttligt hög halt av arsenik (klass 3) och höga halter av koppar och zink (klass 4). I utloppet är kopparhalten måttligt hög (klass 3) medan halterna av övriga metaller är lägre (klass 1-2). – Stavträsket, in- och utlopp 2005 Även i Stavträsket är variationen stor mellan de olika inloppen och det finns ett tydligt mönster. Inlopp 2 redovisar genomgående de högsta metallhalterna, för t.ex. koppar och zink mycket höga (klass 5) respektive höga halter (klass 4). Även i inlopp 3 var halterna av koppar och zink förhöjda (klass 3). I övriga inlopp samt i utloppet var metallhalterna mycket låga till låga (klass 1-2). Vattnet i inlopp 2 var mycket surt (klass 5) och alkaliniteten var mycket låg (klass 5). I inlopp 1 var försurningssituationen något bättre (klass 4 resp. 3). Övriga provtagningspunkter visade på tämligen goda förhållanden (klass 1-2) ur försurningssynpunkt. 7,5 Alkalinitet 0,4 7 0,3 6,5 pH pH Alkalinitet (mekv/l) 0,5 0,2 6 0,1 5,5 0 5 In 1 In 2 Ut Bastuträsket In 1 In 2 In 3 Bjurlidträsket Ut In 1 In 2 In 3 In 4 Ut In 1 In 2 Stavträsket Ut Bastuträsket In 1 In 2 In 3 Ut In 1 In 2 In 3 In 4 Bjurlidträsket Figur 3.4. Alkalinitet och pH i in- och utlopp i Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket, maj 2005. 25 Stavträsket Ut 8 1 Arsenik Bly 7 0,8 5 Pb (µg/l) As (µg/l) 6 4 3 2 0,6 0,4 0,2 1 * 0 * * * * 0 In 1 In 2 Ut In 1 In 2 In 3 Bastuträsket Ut In 1 In 2 In 3 In 4 Bjurlidträsket Ut In 1 In 2 1 0,4 Ut Bastuträsket Stavträsket In 1 In 2 In 3 Ut Bjurlidträsket In 1 In 2 In 3 In 4 Ut Stavträsket Krom Kadmium 0,8 Cr (µg/l) Cd (µg/l) 0,3 0,2 0,1 0,6 0,4 0,2 * * * * * 0 0 In 1 In 2 Ut In 1 In 2 In 3 Ut Bjurlidträsket In 1 In 2 80 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Ut In 1 In 2 In 3 Bastuträsket Stavträsket Kobolt Ut In 1 In 2 In 3 In 4 Bjurlidträsket Ut Stavträsket Koppar 70 60 Cu (µg/l) Co (µg/l) Bastuträsket In 1 In 2 In 3 In 4 Ut 50 40 30 20 10 0 In 1 In 2 Ut In 1 In 2 In 3 Bastuträsket 0,01 Ut In 1 In 2 In 3 In 4 Bjurlidträsket In 1 In 2 Ut Ut Bastuträsket Stavträsket In 1 In 2 In 3 Ut Bjurlidträsket In 1 In 2 In 3 In 4 Ut Stavträsket 6 Nickel Kvicksilver 5 0,008 Ni (µg/l) Hg (µg/l) 4 0,006 0,004 * * * * * * * * * 3 2 * 0,002 1 0 0 In 1 In 2 Ut In 1 In 2 In 3 Ut Bastuträsket Bjurlidträsket In 1 In 2 In 3 In 4 Ut In 1 In 2 Stavträsket Ut Bastuträsket 70 In 1 In 2 In 3 Ut Bjurlidträsket In 1 In 2 In 3 In 4 Ut Stavträsket Zink 60 Figur 3.5. Metaller i in- och utlopp i Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket, maj 2005. Asterisk (*) anger halter under rapporteringsgränsen. Zn (µg/l) 50 40 30 20 10 0 In 1 In 2 Ut Bastuträsket 26 In 1 In 2 In 3 Ut Bjurlidträsket In 1 In 2 In 3 In 4 Stavträsket Ut 3.2.2 Sediment Resultaten från sedimentundersökningarna under 2004 och 2005 börjar med en mer övergripande beskrivning av förhållandena i sjöarna. Haltkurvorna för Maurträsket kommenteras också kort. Därefter redovisas mer detaljerat tillståndet i Bjurlidträsket utifrån den analyserade sedimentprofilen. Resultaten från Bruträsket diskuteras under kapitlet Recipienter. De mer omfattande sedimentprovtagningarna i Bastuträsket (inkl. Klockträsket), Bjurlidträsket och Stavträsket under 2005 presenteras därefter. Slutligen redovisas en sammanställning av de bakgrundshalter som erhållits vid undersökningarna. Sedimentprovtagningar 2004 (Bruträsket 2005) Resultaten från 2004 redovisas i diagramform och för de metaller som finns med i Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag (1999) har tillståndsklasserna markerats i diagrammen. I bilaga 4 redovisas samtliga analysresultat från sedimentundersökningarna med klassificering av tillståndet och avvikelser från bakgrundshalterna. Tillståndsklassificeringen baseras på variationen av halter i ytsediment i svenska sjöar, medan avvikelse från jämförvärdet grundar sig på avvikelsen från medelhalterna på 30-45 cm sedimentdjup, d.v.s. bakgrundsnivån, i respektive sjö. I diagrammen finns ett par årtal angivna som är baserade på dateringen av Bjurlidträskets sediment. Noteras bör att dessa årtal inte gäller för övriga sjöar eftersom sedimentationshastigheten varierar mellan olika sjöar. På grund av att felaktiga provburkar användes vid provtagningarna i juli 2004 omöjliggjordes analys av torrsubstans. Glödförlust- och totalkvävehalter saknas också för en del ytprover till följd av för liten provmängd. Vid provtagningarna noterades sedimentets färg, lukt och konsistens. Ytsedimentet (0-1 cm, ibland något djupare) hade i samtliga sjöar frånsett Bruträsket en brunaktig färg, vilket tyder på att oxiderade förhållanden rått när sedimentet avsatts. En tämligen skarp gräns mot det djupare sedimentet förekom oftast och under denna var färgen mörkare och fick ofta en svartaktig färgton, på de djupaste nivåerna ibland övergående mot grått. Sedimentet i Långträskets liknade inte de övriga sjöarnas, det var extremt löst och fluffigt, och övergick inte mot svart på djupet utan fick där en mer gulbrun färgton. Ytsedimentet i Stavträsket bör också nämnas, det hade en kraftig roströdbrun färg. I Bruträsket var sedimentet kolsvart från ytan ända ner till 13 centimeters djup och hade en frän lukt av svavelväte, vilket indikerar reducerade förhållanden. Resultaten av sedimentprovtagningarna (figur 3.6) visar att metallhalterna i ytsedimentet ofta är betydligt högre än på bakgrundsnivåerna (30-45 cm). På 5 cm-nivån är halterna i de flesta fall högre (ej krom), för att sen avklinga något uppåt mot sedimentytan. I några sjöar, t.ex. Bastuträsket, Bjurvattnet, Stavträsket och Stortjärnen syns dock en haltförhöjning vid ytan av t.ex. bly, kadmium, kvicksilver och zink. För arsenik, järn och mangan är denna haltförhöjning närmare sedimentytan mycket tydlig i de flesta av sjöarna. Svavelhalterna är i de flesta sjöar något lägre i ytsedimentet jämfört med på 5 cm djup, och endast marginellt högre än på bakgrundsnivån. För de sjöar där fosfor analyserats syns en måttlig haltökning mot sedimentytan. Fosforhalterna i ytsedimentet är ungefär lika som halterna på bakgrundsnivåerna, i Bjurvattnet något högre. Kvävehalterna är endast något förhöjda i ytsedimentet. 27 En jämförelse av metallhalterna i ytsedimentet med tillståndsklassificeringen enligt bedömningsgrunderna (Naturvårdsverket 1999) visar att arsenikhalterna i samtliga sjöar är höga till mycket höga (klass 4-5), i Bastuträsket extremt höga. Blyhalterna är däremot mycket låga till låga (klass 1-2). För övriga metaller varierar halterna mycket mellan sjöarna. Resultaten visar att fyra sjöar, Bruträsket, Bjurlidträsket, Bastuträsket och Stavträsket, har eller har haft betydligt högre belastning av dessa metaller än de övriga sjöarna. I Bastuträsket är halterna av främst kadmium och zink kraftigt förhöjda (klass 4-5) i ytsedimentet, medan kopparhalterna är kraftigt förhöjda (klass 5) i Stavträsket, även om halterna sjunker upp mot sedimentytan. De tydligt högre halterna av t.ex. kadmium och zink vid 5 cm indikerar att även belastningen av dessa metaller kan ha varit större i ett tidigare skede. Även Bjurvattnet uppvisar förhöjda kopparhalter (klass 4). I referenssjöarna Långträsket och Stortjärnen är halterna av metaller i ytsedimentet mycket låga till måttligt höga (klass 1-3). En klassificering av metallhalterna i sjöarnas ytsediment (0-5 cm) utifrån hur de avviker från bakgrundshalterna, visar att tydliga avvikelser förekommer för de flesta metaller (bilaga 4). Detta innebär att metallbelastningen har ökat jämfört med när bakgrundssedimentet avsattes. Arsenik och koppar är de metaller som visar på de största avvikelserna (klass 5) i flera av sjöarna, men även kadmium, kvicksilver och zink avviker tydligt (klass 3-4). Krom, nickel och i viss mån bly visar över lag på små avvikelser (klass 1-2). I Maurträskets sediment (Rönnblom 1999) stiger halterna av flera metaller från bakgrundsnivån för att vid 10 cm nå sina haltmaxima. Därefter följer ett mer eller mindre tydligt haltavtagande upp till sedimentytan (figur 3.6). Krom och arsenik avviker från detta mönster. Krom har en relativt hög bakgrundshalt följt av ett tämligen markant haltavtagande uppåt i sedimentet. Arsenikhalterna däremot stiger avsevärd från 25 cm upp till 5 cm för att där göra ett ännu kraftigare haltsprång uppåt till ca 6800 mg/kg ts (ca 35 ggr högre än bakgrundshalten) i det ytligaste sedimentet. Enligt bedömningsgrunderna var metallhalterna i Maurträskets ytsediment (0-5 cm) låga till mycket låga (klass 1-2) för samtliga metaller utom krom och arsenik vars halter var måttligt höga respektive mycket höga (klass 3 resp. 5). Maurträsket ligger i ett område med liknande mineraliseringar som Bolidenområdet, men var vid tiden då proverna togs inte påverkat av någon gruvverksamhet i området. De uppmätta glödförlusthalterna, om än bristfälliga, bör även kommenteras. Halterna varierar mellan olika sjöar, men är i flertalet fall tämligen konstanta inom en och samma sjö. Bjurvattnet uppvisar de lägsta glödförlusthalterna, runt 15 % av ts (torrsubstansen), medan Långträsket (tillsammans med Maurträsket) har tämligen höga halter, ca 45 % av ts. I övriga sjöar ligger glödförlusthalterna på mellan 25-35 % av ts. I Stavträsket och Bastuträsket är halterna märkbart högre i ytsedimentet jämfört med på bakgrundsnivåerna. Glödförlusthalten i Maurträskets sediment ligger tämligen konstant på 40-45 % av torrsubstanshalten. 28 Halt (mg/kg ts) Arsenik 0 200 400 600 800 1000 0 1985 1950 5 10 Bastuträsket och Maurträsket 20 0 25 30 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1920 15 35 40 45 Klass 3 Klass 4 50 Bastuträsket Klass 5 Bjurlidträsket Bjurvattnet 2000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Halt (mg/kg ts) 4000 6000 8000 Klass 5 Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Halt (mg/kg ts) Bly 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 1985 5 1950 10 Klass 2 20 Bruträsket 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 25 30 Klass 3 200 Halt (mg/kg ts) 400 600 800 1000 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1920 15 35 40 45 Klass 1 Klass 3 Klass 4 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Figur 3.6. Metall-, svavel-, fosfor-, kväve- glödförlust- och torrsubstanshalter i sedimentet i de utvalda sjöarna i Bolidenområdet, 2004 (i Bruträsket 2005), samt i Maurträsket 1999 (Rönnblom 1999). De angivna årtalen avser åldern på sedimentet i Bjurlidträsket utifrån den gjorda Pb-210-dateringen. Tillståndsklasser enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder är markerade för de metaller som har denna klassning (Naturvårdsverket 1999). 29 Halt (mg/kg ts) Järn 0 40000 80000 120000 160000 200000 0 1985 5 1950 10 Provdjup (cm) 1920 15 20 25 30 35 40 45 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Kadmium Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Halt (mg/kg ts) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1985 5 1950 10 20 Bastuträsket och Bruträsket 0 25 30 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1920 15 35 40 45 Klass 1 Klass 2 Klass 3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 10 Klass 3 Halt (mg/kg ts) 15 20 25 Klass 4 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Halt (mg/kg ts) Kobolt 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 1950 10 1920 15 Provdjup (cm) 1985 20 25 30 35 40 45 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Figur 3.6. Fortsättning. 30 Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Halt (mg/kg ts) Koppar 0 200 400 600 800 1000 0 1985 5 1950 10 1920 15 Halt (mg/kg ts) Bruträsket och Stavträsket 0 500 1000 1500 2000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Klass 5 50 25 30 2500 Provdjup (cm) Provdjup (cm) Klass 5 20 35 40 Klass 1 45 Klass 2 Klass 3 50 Bastuträsket Klass 4 Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Halt (mg/kg ts) Krom 0 40 80 120 160 200 240 0 1985 1950 5 10 Klass 4 Halt (mg/kg ts) Bruträsket 20 0 25 30 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1920 15 35 40 Klass 1 45 Klass 2 Klass 3 1000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2000 3000 4000 5000 6000 Klass 5 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Halt (mg/kg ts) Kvicksilver 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 1985 5 1950 10 Klass 4 20 Klass 3 Bruträsket 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Bjurvattnet Bruträsket 25 30 2 Halt (mg/kg ts) 4 6 8 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1920 15 35 40 45 Klass 1 Klass 2 Klass 4 Klass 5 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Figur 3.6. Fortsättning. 31 Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Mangan Halt (mg/kg ts) 0 1000 2000 3000 4000 5000 0 5 1950 10 1920 15 20 Bastuträsket 25 Halt (mg/kg ts) 0 30 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1985 35 40 45 5000 10000 15000 20000 25000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Halt (mg/kg ts) Nickel 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1985 1950 5 10 Provdjup (cm) 1920 15 20 25 30 35 40 45 Klass 1 Klass 2 Klass 3 Klass 4 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Halt (mg/kg ts) Zink 0 500 1000 1500 2000 2500 0 1985 1950 5 10 Klass 4 20 25 30 Bastuträsket och Bruträsket 0 2000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Klass 4 50 Halt (mg/kg ts) 4000 6000 8000 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 1920 15 35 40 45 Klass 1 Klass 2 Klass 3 Klass 5 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Figur 3.6. Fortsättning. 32 Långträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket Svavel Halt (mg/kg ts) 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 0 1985 1950 5 10 Provdjup (cm) 1920 15 20 25 30 35 40 45 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Långträsket Stavträsket Stortjärnen Halt (g/kg ts) Fosfor 0 Bruträsket 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 0 5 1950 10 1920 15 Provdjup (cm) 1985 20 25 30 35 40 45 50 Bjurvattnet Stavträsket Stortjärnen Halt (g/kg ts) Kväve 0 Bruträsket 5 10 15 20 0 1985 1950 5 10 Provdjup (cm) 1920 15 20 25 30 35 40 45 50 Bjurvattnet Bruträsket Figur 3.6. Fortsättning. 33 Stavträsket Stortjärnen 25 30 GF (%) Glödförlust 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 1985 5 1950 10 Provdjup (cm) 1920 15 20 25 30 35 40 45 50 Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Bruträsket Stavträsket Stortjärnen Maurträsket TS (%) Torrsubstans 0 Långträsket 5 10 15 20 25 30 35 0 1985 1950 5 10 Provdjup (cm) 1920 15 20 25 30 35 40 45 50 Bruträsket Stavträsket Bjurlidträsket 2005 Figur 3.6. Fortsättning. I Stavträskets sediment finns ett starkt positivt samband (r = 0,79-0,95) mellan t.ex. arsenik, bly, kadmium, koppar, kvicksilver respektive zink å ena sidan och glödförlusthalten (andelen organiskt material) å den andra sidan. Till följd av detta starka samband har en glödförlustnormalisering av halterna gjorts för dessa metaller (figur 3.7). Normaliseringen har gjorts mot glödförlusthalten på bakgrundsnivån. De normaliserade metallhalterna är i ytsedimentet ungefär hälften av de halter som mätts. För bly och zink innebär detta att halterna i ytsedimentet är lika låga som på bakgrundsnivån. Sambandet mellan järn och arsenik i Stavträskets sediment är också starkt positivt (r = 0,74). 34 Arsenik 0 50 Halt (mg/kg ts) 100 150 Bly 200 0 250 5 10 10 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 5 15 20 25 Arsenik Arsenik GF-norm. 35 1 Halt (mg/kg ts) 2 3 4 5 25 Bly Bly GF-norm. Koppar 0 0 5 10 10 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 70 40 15 20 25 30 Halt (mg/kg ts) 1000 1500 500 2500 20 25 Koppar Koppar GF-norm. 35 40 2000 15 30 Kadmium Kadmium GF-norm. 35 40 0,02 Halt(mg/kg ts) 0,04 Zink 0,06 0 0,08 200 400 Halt (mg/kg ts) 600 800 1000 1200 0 5 5 10 10 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 60 20 5 15 20 25 30 40 50 15 35 40 35 Halt (mg/kg ts) 30 40 30 30 Kvicksilver 0 0 20 0 0 Kadmium 0 0 10 Kvicksilver Kvicksilver GF-norm. 15 20 25 30 35 40 Zink Zink GF-norm. Figur 3.7. Uppmätta samt glödförlustnormaliserade halter av arsenik, bly, kadmium, koppar, kvicksilver och zink i Stavträskets sediment, augusti 2004. Normaliseringen är gjord mot glödförlusthalten på bakgrundsnivån. Bjurlidträsket, sedimentprofil 2004 Metallhalterna i Bjurlidträskets sedimentprofil (punkt 3, figur 3.2) ligger tämligen oförändrade från bakgrundsnivån upp till 8 cm, undantaget främst bly men även kvicksilver, vars halter stiger långsamt men tydligt även på större djup (figur 3.6). Vid 8 cm inträffar hos de flesta metaller en kraftig haltökning som når sitt maximum vid 3-4 cm. Upp mot sedimentytan sker därefter ett nästan lika kraftigt haltavtagande, dock ej hos arsenik, järn och mangan vars halter stiger i det ytligaste sedimentet. 35 Halterna av arsenik i ytsedimentet är mycket höga (klass 5), av koppar höga (klass 4), av kadmium, krom, kvicksilver, nickel och zink måttligt höga (klass 3) och av bly låga (klass 2) enligt bedömningsgrunderna. För flera metaller är avvikelserna från bakgrundshalterna tydliga till mycket stora (klass 3-5) från ca 8 cm sedimentdjup och uppåt mot sedimentytan (bilaga 4). Glödförlusthalten i Bjurlidträskets sediment ligger tämligen konstant på 32-35 % av ts (torrsubstansen) från bakgrundsnivån (30 cm) upp till 10 cm djup. Där sjunker den tvärt ner till 20 % av ts vid 5 cm, för att åter öka till 32 % av ts vid sedimentytan. De utförda korrelationerna mellan metallhalter och glödförlusthalten visar att ett tämligen starkt positivt samband finns mellan glödförlusten (andelen organiskt material) å ena sidan och metallerna järn respektive mangan (r = 0,83 respektive 0,61) å andra sidan. För övriga metaller finns inget positivt samband med glödförlusthalten. Inverkan på tungmetallhalterna orsakad av variationer hos glödförlusthalten (andelen organiskt material) anses därför inte vara av någon stor betydelse och normalisering av metallhalterna mot glödförlusthalten inte nödvändig. Arsenik visar på ett starkt positivt samband med järn (r = 0,74). Torrsubstanshalten (i sedimentprofilen från 2005, som daterades) minskar långsamt från ca 10 % i de djupaste proverna ner till ca 6 % vid 11 cm sedimentdjup. Där ökar torrsubstanshalten tvärt till 7-9 % för att vid 3,5 cm minska tvärt till ca 3 %. Pb-210-dateringen (figur 3.8 A) visar på en tämligen linjär ålderskurva där sedimentet på 14 cm djup motsvarar ungefär 1920. Sedimentationshastigheten i Bjurlidträsket varierar mellan 1-2,5 mm i de översta 14 centimetrarna av sedimentet (figur 3.8 B). Sedimentationshastigheten är högst i det ytligaste sedimentet (0-3 cm) till följd av den låga kompaktionsgraden. A 1900 0 1920 1940 Årtal 1960 1980 2000 2020 B 0,0 8 10 12 2,5 3,0 2 Sedimentdjup (cm) Sedimentdjup (cm) 6 Sedimentationshastighet (mm/år) 1,0 1,5 2,0 0 2 4 0,5 4 6 8 10 12 14 14 16 16 Figur 3.8. A) Årtal då Bjurlidträskets sediment avsatts, baserade på den gjorda Pb-210dateringen (Flett Research Ltd. 2005). B) Beräknad sedimentationshastighet i Bjurlidträsket utifrån Pb-210-dateringen. Utökade sedimentprovtagningar i Bastuträsket (inkl. Klockträsket), Bjurlidträsket och Stavträsket, 2005 Resultaten från de under 2005 utökade sedimentundersökningarna i Bastuträsket (inkl Klockträsket), Bjurlidträsket och Stavträsket redovisas, tillsammans med halter i bottenvatten, i gemensamma diagram (figur 3.9). Dessutom redovisas även bakgrundshalterna för Bastuträsket punkt 2, Bjurlidträsket punkt 3, Stavträsket punkt 2 samt Stortjärnen från sediment36 provtagningarna under 2004. Sjöarna ligger grupperade utifrån avrinningsområden och den huvudsakliga tolkningen av diagrammen ska göras utifrån detta. Klockträsket och Stortjärnen utgör referenslokaler för Bastuträsket respektive Bjurlidträsket och redovisas därför tillsammans med dessa. De olika provtagningslokalerna är ordnade i nummerordning utifrån strömningsriktningen i sjöarna, d.v.s. punkt 1 ligger längst från utloppet och punkten med det högsta numret ligger närmast utloppet i respektive sjö (figur 3.2). Vattentillförseln från Klockträsket till Bastuträsket sker via ett inlopp som mynnar mellan punkt 1 och 2 i Bastuträsket. I Bjurlidträsket, som består av två sjöar avgränsade av ett smalt sund, ligger punkt 1 i den östra delen av sjön och punkt 2 och 3 i den västra delen av sjön där utloppet också ligger. Fullständiga analysresultat från sediment- och bottenvattenprovtagningarna redovisas i bilaga 4 respektive 3. – Bastuträsket, sediment 2005 Färgen på Bastuträskets ytsediment hade en brun grundton vid samtliga provpunkter, i punkt 1 mer brunbeige för att i punkt 2 vara tydligt roströd och mattare brunröd i de övriga punkterna. Det djupare sedimentet var gråsvart/brunsvart till färgen. Generellt kan man se av analysresultaten (figur 3.9) att halterna i ytsedimentet ligger avsevärt högre än bakgrundshalterna (ca 30 cm), dock ej för krom och nickel som ligger tämligen lika på alla nivåer. I Klockträsket är även koppar- och zinkhalterna i ytsedimentet lika låga som bakgrundshalterna. I det ytligaste sedimentet (0-1 cm) uppvisar flertalet metaller något lägre halter än i det underliggande (1-3 cm), frånsett arsenik, järn och mangan som visar på ett motsatt förhållande. Metallhalterna i ytsedimentet från punkt 2 tenderar att vara något högre än i proppen från 2004 (figur 3.6), kadmium avviker mest med cirka tre gånger så höga halter i översta centimetern. Bakgrundshalterna är däremot lika vid båda tillfällena. Ett mönster som finns för nästan samtliga metaller är att ytsedimenthalterna vid punkt 1 är lägre än vid de följande. Även hos dessa kan man se en viss trend, halterna sjunker i många fall mellan punkt 2 och 4, för att vi punkt 5 åter vara lika höga som vid punkt 2. Halterna i Klockträskets ytsediment är många gånger lika höga som vid punkterna 2-5 i Bastuträsket, dock inte för kadmium och zink vars halter är lika låga som vid punkt 1. Bakgrundshalterna varierar mellan provpunkterna, men inget entydigt mönster förekommer. Glödförlusthalten, vilken ofta används som ett mått på mängden organiskt material, är densamma vid samtliga provpunkter, mellan 30-40 % av torrsubstansen, den lägre halten på bakgrundsnivåerna (ca 30 cm). Även torrsubstanshalten visar god överensstämmelse mellan provpunkterna, 2-6 % i ytsedimentet och upp mot 10 % vid bakgrundsnivån. En bedömning av ytsedimentet utifrån Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) visar generellt att halterna av arsenik är mycket höga (klass 5), av zink höga (klass 4), av kadmium, koppar, krom och kvicksilver måttligt höga (klass 3) och av bly och nickel låga (klass 2). Jämför man ytsedimenthalterna med bakgrundshalterna finner man att arsenik, kadmium, koppar, kvicksilver och zink uppvisar avvikelser som indikerar påverkan från lokala källor (klass 3-5). Halterna av tungmetaller är lägre i det ytligaste sedimentet (0-1 cm) jämfört med vid 1-3 cm, undantaget arsenik vars halt är absolut högst vid sedimentytan. Metallhalterna i Bastuträskets bottenvatten var vid provtagningstillfället konsekvent högst vid punkt 1, dock var halterna över lag mycket låga till låga (klass 1-2). Endast halterna av arsenik i Klockträsket och vid punkt 1, och av krom i Bastuträsket är de som bedöms som måttligt höga 37 (klass 3). Kvicksilver låg under rapporteringsgränsen (< 0,005 µg Hg/l) vid samtliga punkter. Buffertkapaciteten var mycket god, 0,20-0,26 mekv/l och pH låg på 6,7-6,9, vilket är nära neutralt till svagt surt (klass 1-2). Något mönster som kopplar samman halterna i bottenvattnet med halterna i ytsedimentet går inte att urskilja vid provtagningstillfället, utom möjligen för arsenik. – Bjurlidträsket, sediment 2005 Ytsedimentets färg i Bjurlidträsket har en rödbrun färgton vid alla provtagningspunkter. Under en tvär gräns blir det brungrått-gråsvart, tydligt grått i punkt 1. Från 10 cm och nedåt övergår färgen mot en mörkare gulbrunaktig ton. I Bjurlidträskets ytsediment kan ett tydligt utbredningsmönster urskiljas (figur 3.9). Metallhalterna i punkt 2 och 3 är betydligt högre än i punkt 1. Särskilt sedimentet från 1-3 cm i punkt 3 har kraftigt förhöjda halter (för många av metallerna cirka tre gånger högre än motsvarande nivå hos proppen från 2004). Vid punkt 1 är däremot ytsedimenthalterna endast något högre än bakgrundshalterna eller lika med dessa, t.ex. för kadmium och nickel. Bakgrundshalterna i punkt 3 överrensstämmer helt med dem från 2004. Glödförlusthalten ligger på 30-35 % av TS utom i ytsedimentet vid punkt 1 där den är ca 15 % av TS. Även torrsubstanshalten i ytsedimentet avviker i denna punkt då den ligger på 9-18 % jämfört med 4-8 % vid de andra två provpunkterna. Metallhalterna i Bjurlidträskets ytsediment är enligt bedömningsgrunderna måttligt till mycket höga (klass 3-5) i den västra delen av sjön (punkt 2 och 3), undantaget bly vars halter är förhållandevis låga utom vid punkt 3 (1-3 cm) där den är kraftigt förhöjd (klass 4). I den östra delen av sjön (punkt 1) är halterna däremot betydligt lägre (klass 1-3). En jämförelse mellan metallhalterna i ytsedimentet och på bakgrundsnivån visar på stora avvikelser (klass 3-5) i den västra delen av sjön (punkt 3) för flertalet metaller, vilket indikerar påverkan från någon lokal källa. I den östra delen av sjön (punkt 1) är det endast koppar och arsenik som avviker tydligt. Metallhalterna i bottenvattnet var över lag låga till mycket låga (klass 1-2). Måttligt höga halter (klass 3) av koppar förekom vid punkt 2 och 3. Kvicksilver låg under rapporteringsgränsen (< 0,005 µg Hg/l) vid samtliga punkter. Vid punkt 1 mättes pH till 8,3, och där var även buffertkapaciteten mycket god (klass 1), 0,25 mekv/l. Det uppmätta pH-värdet är så högt att det knappast ett tillförlitligt värde. Vid de andra två punkterna var tillståndet gällande pH och buffertkapaciteten bra (klass 1 resp. 2). I Bjurlidträsket kan en viss samvariation mellan halterna i bottenvattnet och ytsedimentet urskiljas för kadmium, koppar och zink. 38 4 1000 2 4 5 Bastuträsket Stor- 1 tjärnen 2 3 1 2 Bjurlidträsket 3 4 0,1 0 0 0,12 300000 0,1 250000 0,08 15 0,06 10 0,04 5 0,02 2 3 4 Stor- 1 tjärnen 5 Bastuträsket 2 3 1 2 Bjurlidträsket 3 4 2,5 2 1,5 1 0,5 0 4 5 Bastuträsket Stor- 1 tjärnen 2 3 1 Bjurlidträsket 300 2 3 4 250 2 0 Bastuträsket Stor- 1 tjärnen 2 3 Bjurlidträsket 1 2 3 4 Stor- 1 tjärnen 2 3 1 2 Bjurlidträsket 3 4 5 Stavträsket 2700 16 Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten Koppar 14 12 10 8 6 600 400 4 200 2 0 2 3 4 5 Stor- 1 tjärnen 2 3 1 2 Bjurlidträsket 3 4 5 Stavträsket 0,1 Kvicksilver Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten 3 0,08 2,5 0,06 2 0,04 1,5 1 0,02 0,5 0 0 0 5 5 800 12 4 4 4 1000 4 6 50 2000 1200 3,5 10 100 3 3 1400 14 8 2 2 Bastuträsket 150 Klock- 1 träsket Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten 0 Stavträsket 200 Stavträsket 500 Klock- 1 träsket Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten Krom 5 50000 5 Hg_sediment (mg/kg ts) 3 4 0 0 2 3 1000 1600 Cu_sediment (mg/kg ts) 3 20 2 100000 1800 3,5 40 1 Bjurlidträsket Bastuträsket 60 3 1500 Stavträsket 80 2 0 4 Klock- 1 träsket Stor- 1 tjärnen 5 2500 Klock- 1 träsket Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten 100 4 150000 5 120 Kobolt 3 200000 0 Klock- 1 träsket 2 Järn Co_bottenvatten (µg/l) Cd_sediment (mg/kg ts) 0,2 100 Klock- 1 träsket 20 0 Co_sediment (mg/kg ts) 0,3 150 Bastuträsket Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten 25 200 Stavträsket 30 Kadmium 0,4 250 5 Fe_sediment (mg/kg ts) 3 Cd_bottenvatten (µg/l) 2 0,5 300 50 0 Klock- 1 träsket 350 Pb_bottenvatten (µg/l) 6 2000 0,6 Fe_bottenvatten (µu/l) 8 3000 400 Cu_bottenvatten (µg/l) 10 4000 Pb_sediment (mg/kg ts) 12 As_bottenvatten (µg/l) 5000 0,7 Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten Bly 450 Hg_bottenvatten (µg/l) Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten 0 Cr_sediment (mg/kg ts) 500 14 Arsenik Cr_bottenvatten (µg/l) As_sediment (mg/kg ts) 6000 Klock- 1 träsket 5 Stavträsket 2 3 4 Bastuträsket 5 Stor- 1 tjärnen 2 3 Bjurlidträsket 1 2 3 4 5 Stavträsket Figur 3.9 Metall- (mg/kg ts), glödförlust- (% av ts) och torrsubstanshalt (%) i sediment samt metaller (µg/l) och pH i bottenvatten i Bastuträsket (inkl. Klockträsket), Bjurlidträsket (inkl. Stortjärnen) och Stavträsket, juli 2005. Bakgrundsprover för Bastuträsket punkt 2, Bjurlidträsket punkt 3, Stavträsket punkt 2 samt Stortjärnen är hämtade från provtagningar under 2004. Provtagningspunkterna är numrerade efter strömningsriktningen för respektive sjö. Klockträsket och Stortjärnen utgör referenslokaler för Bastuträsket respektive Bjurlidträsket och redovisas därför tillsammans med dessa. 39 30000 25000 800 20000 600 15000 400 10000 200 0 0 2 3 4 Stor- 1 tjärnen 5 Bastuträsket 8000 2 3 1 2 Bjurlidträsket 3 4 6000 35 25 4000 15 10 1000 5 0 0 3 4 Stor- 1 tjärnen 5 Bastuträsket 2 3 1 Bjurlidträsket 2 0,5 40 0,4 30 0,3 20 0,2 10 0,1 0 3 40 3 4 Stor- 1 tjärnen 5 4 2 3 1 Bjurlidträsket 2 3 4 5 Stavträsket Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Klock- 1 träsket 5 2 3 4 5 Bastuträsket Stor- 1 tjärnen 2 3 1 Bjurlidträsket 2 3 4 5 Stavträsket 8,5 Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Glödförlust 2 Torrsubstans Stavträsket 50 45 0,6 20 18 30 20 2 0,7 Bastuträsket 2000 0,8 50 Stavträsket 3000 0,9 60 Klock- 1 träsket 5000 Klock- 1 träsket 70 5 Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten Zink 7000 1 Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten Nickel 0 TS (%) Klock- 1 träsket Zn_sediment (mg/kg ts) 1200 80 1000 5000 pH 8 35 7,5 30 7 pH GF (% av ts) 90 Zn_bottenvatten (µg/l) Mn_sediment (mg/kg ts) 35000 1400 Ni_bottenvatten (µg/l) Sediment 0-1 cm Sediment 1-3 cm Sediment ca 30 cm Bottenvatten Ni_sediment (mg/kg ts) Mangan Mn_bottenvatten (µg/k) 100 000 40000 25 20 6,5 15 6 10 5,5 5 0 5 Klock- 1 träsket 2 3 4 Stor- 1 tjärnen 5 Bastuträsket 2 3 1 2 Bjurlidträsket 3 4 5 Klock- 1 träsket 0,35 Alkalinitet Alkalinitet (mekv/l) 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Klock- 1 träsket 2 3 4 5 Bastuträsket 1 2 3 Bjurlidträsket 1 2 3 2 3 4 Bastuträsket Stavträsket 4 5 Stavträsket Figur 3.9. Fortsättning 40 5 1 2 3 Bjurlidträsket 1 2 3 4 Stavträsket 5 – Stavträsket, sediment 2005 I Stavträsket var ytsedimentet (0-3 cm) rödbrunt i punkt 1-4. Det rödbruna skiktet var i punkt 2 ca fem centimeter tjockt och hade ett iögonfallande rostrött ytskikt. Under det brunröda sedimentet övergår färgen tvärt till gråsvart/brunsvart vid dessa punkter för att på djupet åter få ett allt större inslag av grått. I punkt 5 är sedimentet helt svart från ytan och ner till 22 cm där det får en varierande gråsvart färgton. Denna punkt ligger i sjöns djupaste del (ca 16 m). Ytsedimentet i Stavträsket visar på ett utbredningsmönster där de lägsta metallhalterna förekommer i punkt 1, därefter stiger de något i punkt 2 för att vara högst i punkt 3-5 (figur 3.9). För koppar är haltökningen mycket kraftig mellan punkt 1 och 2. Arsenik avviker från mönstret och uppvisar de högsta halterna i punkt 1, 4 och 5. Halterna i ytsedimentet är oftast betydligt högre än bakgrundshalterna, dock är halterna av nickel och krom tämligen lika på alla nivåer. Jämfört med proppen från 2004 (punkt 2) så är halterna lika höga, frånsett kvicksilver vars halt är cirka fem gånger högre vid denna provtagning. Bakgrundshalterna i punkt 2 är de samma vid båda provtagningarna. Glödförlusthalten varierar mellan 25-40 % av TS, den högsta halten vid punkt 1. Torrsubstanshalten i ytsedimentet varierar mellan 2-12 %. De högsta halterna förekommer i punkt 3. Enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder är halterna av arsenik och till viss del koppar i ytsedimentet mycket höga (klass 5). För krom, kvicksilver, nickel och zink är halterna måttligt höga (klass 3), medan bly och i viss mån kadmium uppvisar låga till mycket låga halter (klass 1-2). I punkt 1 förekommer metallerna, frånsett arsenik, i lägre halter än vid övriga punkter. En jämförelse mellan halterna i ytsedimentet och bakgrundshalterna visar att för arsenik, koppar och kvicksilver (och kadmium och zink i punkt 5) är avvikelserna tydliga till mycket stora (klass 3-5), vilket pekar mot påverkan från lokala källor. Metallhalterna i bottenvattnet visar vid provtagningstillfället inte på något tydligt mönster som går att koppla till halterna i ytsedimentet. Förhöjda halter av kadmium, zink och koppar förekommer vid punkt 2, för koppar även vid punkt 5 och av arsenik vid punkt 1. Halterna för dessa metaller var vid dessa punkter måttligt höga till höga (klass 3-4). Kvicksilver låg under rapporteringsgränsen (< 0,005 µg Hg/l) vid samtliga punkter. pH låg i Stavträsket på 6,2-6,5 vilket bedöms som måttligt surt (klass 3), medan alkaliniteten var mycket god (0,32 mekv/l i punkt 5) till god (klass 1-2). Bakgrundshalter De bakgrundshalter för metaller som konstaterats i och med sedimentprovtagningarna under 2004 och 2005 visar att variationen är stor både mellan och inom de utvalda sjöarna i Bolidenområdet (tabell 3.6). En jämförelse med de naturliga ursprungliga halter som anges i Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) visar att bakgrundshalterna i flera fall ligger i närheten av dessa halter. Bakgrundshalterna av arsenik är emellertid kraftigt förhöjda i flera sjöar, dock inte i Bruträsket och Stortjärnen. Bakgrundshalterna för övriga metaller är sällan mer än dubbelt så höga som de naturliga ursprungliga halter som bedömningsgrunderna redovisar. Bakgrundshalterna av metaller i Maurträskets sediment visar på liknande naturliga ursprungliga förhållanden som i de undersökta bolidensjöarna. 41 Tabell 3.6. Bakgrundshalter (mg/kg ts) i sediment i de utvalda sjöarna i Bolidenområdet, Maurträsket (Rönnblom 1999) samt naturliga ursprungliga halter enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag, rapport 4913 (Naturvårdsverket 1999). I Bastuträsket, Bjurlidträsket och Stavträsket togs sedimentproppar i flera djuphålor per sjö varför bakgrundshalterna för dessa sjöar redovisas som haltintervall. Dessutom redovisas antal sedimentproppar, prov samt sedimentnivåer som ligger till grund för bakgrundshalterna. Antal proppar / prov Nivå (cm) Arsenik Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom Kvicksilver Nickel Zink Bastuträsket 3/4 29-41 130-460 7-25 0,3-07 9-15 8-17 14-30 0,09-0,13 6-12 110-230 Bjurlidträsket 2/3 25-33 28-170 7-12 0,4-0,5 8-11 12-22 14-30 0,09-0,10 12-15 88-220 Bjurvattnet 1/1 28-29 44 16 0,3 14 17 28 0,04 17 110 Bruträsket 2/3 30-34 11 11 0,3 11 12 31 0,07 15 113 Klockträsket 1/1 29-30 74 6 0,6 11 22 25 0,14 10 180 Långträsket 1/2 29-45 52 7 0,4 9 19 17 0,06 14 125 Stavträsket 3/4 27-36 30-170 10-37 0,3-0,4 13-20 17-29 20-32 0,02-0,10 14-19 140-170 Stortjärnen 1/1 29-30 10 2 0,4 4 13 13 0,08 8 54 Maurträsket 1/1 29-30 194 6 0,7 18 16 83 16 0,17 203 8 5 0,3 15 15 15 0,08 10 100 Naturliga ursprungliga halter 1 1 Naturliga ursprungliga halter i områden opåverkade av lokala utsläpp och försurning, pH > 6.0 (Naturvårdsverket 1999). 42 3.2.3 Abborrar Morfometriska variabler och resultat från metallanalyserna på abborrarna som fångades under 2004 i Bastuträsket, Bjurlidträsket, Bjurvattnet, Långträsket, Stavträsket och Stortjärnen redovisas i tabeller och diagram. För jämförelse har resultat från Ytterträsket, regional referenssjö i det svenska miljöövervakningsprogrammet medtagits (Greyerz 2005). Ytterträsket ligger vid Gagsmark, ca 45 km nordost om undersökningsområdet. Medel-, maximioch minimivärden för varje sjö redovisas i diagrammen. Fullständiga data från abborrundersökningen återfinns i bilaga 5. Antal analyserade fiskar från sjöarna varierar mellan sex och tio stycken (tabell 3.7). Att målet med tio fiskar per sjö inte uppnåtts beror på att tillräckligt antal fiskar i lämplig storlek inte har fångats. Könsfördelningen visar att den övervägande delen av de analyserade abborrarna från bolidensjöarna var honor, utom i Långträsket där antalet var lika av båda könen (tabell 3.7). Tabell 3.7. Antal analyserade abborrar per sjö samt könsfördelning hos dessa. Långträsket och Stortjärnen används i denna undersökning som lokala referenssjöar för Bolidenområdet. Ytterträsket är regional referenssjö i det svenska miljöövervakningsprogrammet (NRM 2005). Bastuträsket Bjurlidträsket Bjurvattnet Stavträsket Långträsket Stortjärnen Ytterträsket Antal 6 9 8 6 6 10 10 Kön (♂ / ♀) 2/4 3/6 1/7 1/5 3/3 3/7 3/7 Beträffande storleken på de analyserade abborrarna kan man se att det finns en variation mellan sjöarna (figur 3.10). I Bjurvattnet var de analyserade fiskarna något mindre än i de övriga sjöarna. Det faktum att ett antal fiskar som var något längre än 20 cm har analyserats, bidrar givetvis till denna variation. Större fiskar än 20 cm har analyserats för Bastuträsket (4 st), Bjurlidträsket (1 st), Långträsket (2 st) och Stavträsket (3 st). Den beräknade konditionsfaktorn (CF) är lägst i Bjurvattnet och Stortjärnen, vilket tyder på att fiskarna är något magrare där än i de övriga sjöarna. I den regionala referenssjön Ytterträsket ligger konditionsfaktorn något högre än i de utvalda sjöarna i Bolidenområdet. I Långträsket och Bjurvattnet var medelåldern lägre (ca 4 år) än i de övriga bolidensjöarna (5,8-7,3 år). Abborrarna i Ytterträsket hade den högsta medelåldern, 8,3 år. Medeltillväxten hos abborrarna från Långträsket var ungefär dubbelt så hög som i de övriga bolidensjöarna. Ytterträskets abborrar hade den avgjort lägsta tillväxten av alla abborrar. 43 120 25 Vikt Längd 100 20 80 cm gram 15 60 10 40 5 20 0 0 Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. 12 Långtr. (ref.) Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) 1,4 Ålder Konditionsfaktor 1,2 Konditionsfaktor 10 8 år Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) 6 4 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 2 0,0 0 Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) (ref.) Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) Figur 3.10. Medel-, maximi- och minimivärden för längd, vikt, ålder, beräknad årlig tillväxt och konditionsfaktor hos abborrarna från de utvalda sjöarna i Bolidenområdet och den regionala referenssjön Ytterträsket (Greyerz 2005). Långträsket och Stortjärnen används i denna underSökning som lokala referenssjöar för Bolidenområdet. 35 Tillväxt 30 25 g/år Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) 20 15 10 5 0 Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) Resultaten från metallanalyserna visar inte på något entydigt mönster mellan sjöarna (figur 3.11). Medelhalterna av kadmium i lever ligger på 4,3-5,6 mg Cd/kg ts utom i abborrarna från Långträsket där medelhalten bara är en tredjedel så hög, 1,7 mg Cd/kg ts, och haltvariationen liten. Två abborrar från Bjurlidträsket och en från Stavträsket innehöll halter över 8 mg Cd/kg ts. Medelhalten av kadmium i Ytterträsket är dubbelt så hög som för huvuddelen av sjöarna i denna undersökning. Resultaten från analyserna av koppar i abborrlever visar på betydligt högre medelhalter (18 resp. 26 mg Cu/kg ts) och större haltvariationer i Bjurlidträsket och Stavträsket jämfört med de övriga sjöarna, vars medelhalter låg på 8,9-10,8 mg Cu/kg ts. I Stavträsket innehöll en abborre så mycket som 67 mg Cu/kg ts och i Bjurlidträsket innehöll två abborrar halter över 35 mg Cu/kg ts. Abborrarna från Ytterträsket ligger på samma haltnivå som de från Bjurlidträsket. Medelhalterna av zink i abborrarna varierar lite mellan bolidensjöarna, 110-120 mg Zn/kg ts. I Ytterträsket var medelhalten något lägre, 105 mg Zn/kg ts. Abborrarna från Bjurlidträsket och Stortjärnen samt den regionala referenssjön Ytterträsket uppvisar den största haltvariationen av zink. 44 När det gäller kvicksilver i abborre kan man se att mönstret i stort sett är det samma både för lever och för muskel (figur 3.11). Stortjärnen uppvisar de högsta halterna, medan Bjurvattnet ligger på betydligt lägre halter än de övriga sjöarna. En jämförelse av de uppmätta kvicksilverhalterna i muskel med Europeiska kommissionens gränsvärde för fiskkött, 0,5 mg Hg/kg våtvikt (Europeiska gemenskapernas kommission 2001), visar att endast tre av fiskarna från denna undersökning ligger över gränsvärdet, samtliga från Stortjärnen. Medelhalten av kvicksilver i muskel hos abborrarna från Ytterträsket ligger på samma nivå som hos Stortjärnens abborrar. Kvicksilverhalterna i lever är 2-4 gånger högre än i muskel, vilket indikerar att upplagring av kvicksilver sker i större omfattning i lever. 14 Kobolt Halt i lever (mg/kg ts) Halt i lever (mg/kg ts) 12 5 Kadmium 10 8 6 4 2 0 Långtr. (ref.) 2 1 Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) Bastutr. 80 140 60 50 40 30 20 10 Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Stortj. (ref.) Zink 120 100 80 60 40 20 0 0 Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) 0,7 5 Kvicksilver 0,6 4 Halt (mg/kg vs) Halt i lever (mg/kg ts) Bjurl.tr. 160 Koppar Halt i lever (mg/kg ts) Halt i lever (mg/kg ts) 3 0 Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. 70 4 3 2 1 Kvicksilver (muskel) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,0 Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Bastutr. Bjurl.tr. Bjurva. Stavtr. Långtr. (ref.) Stortj. (ref.) Stortj. Yttertr. (ref.) (ref.) Figur 3.11. Medel-, maximi- och minimihalter av metaller i lever (mg/kg ts) och kvicksilver i muskel (mg/kg vs) hos abborrarna från de utvalda sjöarna i Bolidenområdet och den regionala referenssjön Ytterträsket (Greyerz 2005). Långträsket och Stortjärnen används i denna undersökning som lokala referenssjöar för Bolidenområdet. Europeiska kommissionens gränsvärde för kvicksilver i muskel, 0,5 mg/kg vs, är markerat i diagrammet (Europeiska gemenskapernas kommission 2001). 45 Analysresultaten för arsenik, bly, krom och nickel i abborrlever redovisas inte i diagram, eftersom halterna av dessa metaller i huvudsak låg under rapporteringsgränserna hos abborrarna från bolidensjöarna. Av arsenik i lever innehöll endast fyra abborrar mätbara halter, tre i Bastuträsket och en i Bjurlidträsket. Två av abborrarna från Bastuträsket uppvisade jämförelsevis höga halter 2,6 respektive 2,7 mg As/kg ts (torrsubstans), medan de andra två låg i nivå med rapporteringsgränserna (0,2-0,7 mg As/kg ts). I abborrarna från Ytterträsket ligger medelhalten på ca 0,4 mg As/kg ts. Analyserna av bly och krom i lever visar på halter över rapporteringsgränserna (0,05-0,3 mg Pb/kg ts respektive 0,04-0,3 mg Cr/kg ts) i endast en abborre vardera (figur 3.11). Den uppmätta halten av bly (Bjurlidträsket) låg något över den högsta rapporteringsgränsen, medan kromhalten (Stavträsket) låg inom intervallet för rapporteringsgränserna. I Ytterträsket låg medelhalterna av bly och krom under eller i nivå med de lägre rapporteringsgränserna för abborrarna från bolidensjöarna. Av nickel innehöll sammanlagt sju abborrar halter över rapporteringsgränserna (0,06-0,2 mg Ni/kg ts), varav två låg över den högsta gränsen, en i Bjurlidträsket (0,55 mg Ni/kg ts) och en i Långträsket (0,40 mg Ni/kg ts). I Ytterträsket låg halterna under eller i nivå med den nedre rapporteringsgränsen. De statistiska beräkningarna visar att det inte finns någon signifikant (statistiskt säkerställd) skillnad (p>0,05) mellan de lokala referenssjöarna, Långträsket och Stortjärnen, och de övriga sjöarna i undersökningen vad det gäller halterna av koppar och zink i abborrlever. Halterna av kadmium i lever är dock signifikant högre i de senare. Förhållandet är det motsatta när det gäller kvicksilver, där är halterna signifikant högre i de lokala referenssjöarna. För arsenik, bly, krom och nickel är det inte meningsfullt att göra några statistiska beräkningar på grund av att mätbara halter endast förekom i ett fåtal av fiskarna. Beträffande abborrarnas ålder så visar de statistiska beräkningarna att skillnaden är signifikant mellan flera sjöar. Jämför man i sin tur abborrarna från de lokala referenssjöarna Långträsket och Stortjärnen respektive de övriga bolidensjöarna med den regionala referenssjön Ytterträsket, så visar de statistiska beräkningarna att de förhöjda kadmiumhalterna i abborrar från bolidensjöarna är signifikant lägre jämfört med abborrarna från Ytterträsket. Beträffande kvicksilver så finns inte någon signifikant skillnad mellan de förhöjda halterna i de lokala referenssjöarna och Ytterträsket. För zink i lever är halterna signifikant högre i bolidensjöarna, medan det inte finns någon skillnad mellan bolidensjöarna och Ytterträsket beträffande koppar i lever. 46 3.2.4 Skogsavverkningar inom Bjurlidträskets tillrinningsområde De uppgifter om avverkningar inom Bjurlidträskets tillrinningsområde som sammanställts visar att den avverkade skogsarealen var jämförelsevis stor under senare delen av 1800-talet och att 1960-talet och i viss mån 1980-talet var årtionden då stora områden avverkades (figur 3.12). 160 Avverkad areal (ha) 140 120 100 80 60 40 20 0 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Årtionde Figur 3.12. Avverkad skogsareal per årtionde för Bjurlidträskets tillrinningsområde. 47 3.3 Diskussion Naturligt tillstånd av metaller i Bolidenområdets sjöar I ett område som det runt Boliden, med en historia som under 1900-talet präglats av upptäckter av malmfyndigheter och kraftig expansion av gruvverksamheten, ligger det nära till hands att tro att den naturliga metallbelastningen på sjöar och vattendrag är betydligt större än i områden med metallfattigare berggrund. De analyser av sediment från bakgrundsnivåer i åtta sjöar i Bolidenområdet visar dock i många fall på halter som bedöms som naturliga ursprungliga halter i områden som är opåverkade av lokala källor eller försurning (Naturvårdsverket 1999). Arsenik är den metall som avviker i störst omfattning från detta och samtidigt uppvisar stor haltvariation i området. I främst Bastuträsket, men även i Bjurlidträsket och Stavträsket är bakgrundshalterna kraftigt förhöjda (60, 20 respektive 20 ggr) och haltvariationerna tämligen stora (3-6 ggr) mellan olika djuphålor i sjöarna. Bruträsket och Stortjärnen uppvisar däremot bakgrundshalter för arsenik som är jämförbara med dem som anges beskriva en naturlig ursprunglig belastning. Denna variation hos arsenik har sannolikt sin förklaring i den ofta rika förekomsten och stora variationen av arsenik i områdets morän, vilken även avspeglas i analyser av rötter från bäckvattenväxter (SGU:s mark- och biogeokemiska databaser). För övriga metaller (bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink) ligger bakgrundshalterna i närheten av de ursprungshalter som anges i bedömningsgrunderna. Bly uppvisar som mest en haltförhöjning på sju gånger, övriga metaller som mest en fördubbling. Uppmätta halter av dessa metaller i moränen i området är inte anmärkningsvärt höga utan ligger i närheten av medianvärdena för samtliga karterade områden i riket (SGU:s markgeokemiska databas). Påvisade haltförhöjningar av t.ex. bly, kadmium, koppar, krom och zink i bäckvattenväxter i Bolidenområdet bedöms av SGU vara kopplade till sulfidmineraliseringarna i området och därmed naturliga. För arsenik och koppar, men även andra metaller kan dock det mänskliga bidraget vara svårt att skilja från det naturliga i mineraliserade områden som detta (Ohlsson 2005). Uppmätta bakgrundshalter i Maurträsket (Rönnblom 1999), som också ligger inom ett sulfidmineraliserat område, ligger på samma nivåer som i sjöarna i Bolidenområdet om man bortser från krom, vars bakgrundshalt var betydligt högre i Maurträsket. Mot denna beskrivning av vad som bedöms vara naturliga metallförhållanden i vattenmiljön i Bolidenområdet görs den fortsatta tolkningen av de genomförda undersökningarna. Förhållandena i Bruträsket när det gäller metaller och näringsämnen diskuteras under kapitel 4.3. Sjöarna i Bolidenområdet och mänsklig påverkan En generell bedömning av sjöarnas tillstånd utifrån vattenprovtagningarna i utloppen visar på goda förhållanden ur försurningssynpunkt, pH-värdena ligger nära neutralt och buffertkapaciteten mot försurande ämnen är förhållandevis god, i Stortjärnen dock något svag. Färgtalet visar att vattnet i sjöarna är tämligen färgat, i Stortjärnen kraftigt, vilket sannolikt beror på tillförsel av humusämnen från skogs- och myrmarkerna i tillrinningsområdena. Långträsket avviker från de övriga med ett relativt klart vatten. Sjöarna är näringsfattiga och konduktiviteten är normal för norrländska skogssjöar. 48 När det gäller metaller i vatten är halterna i utloppen låga till mycket låga, frånsett koppar som är något förhöjt i Bastuträsket, Bjurlidträsket och Bjurvattnet. Sammantaget visar analyserna inte på någon tydlig mänsklig påverkan, utan förhållandena är normala för norrländska skogssjöar om man bortser från koppar. Noteras skall att bedömningen baseras på en till två provtagningar som endast ger en ögonblicksbild av hur förhållandena såg ut vid provtagningstillfället. Dessutom påverkas vattnets innehåll av ämnen av flera naturliga processer i sjöarna, vilket gör att halterna i utloppen inte ger en fullständig bild av belastningen på sjöarna. En mer övergripande och dessutom historisk bild av hur metallbelastningen förändrats över tiden får man utifrån de utförda sedimentundersökningarna. En viss påverkan på metallernas fördelning i sedimentet uppkommer till följd av naturliga processer, men variationer hos metallbelastningen som orsakas av mänskliga verksamheter överskuggar oftast dessa. Fördelningen av de redoxkänsliga ämnena arsenik, järn, mangan och fosfor domineras dock ofta av naturliga processer (se nedan). De förhöjda halterna i ytsedimentet jämfört med på bakgrundsnivån i referenssjöarna Långträsket och Stortjärnen, samt Bjurvattnet, speglar sannolikt den diffusa spridningen av metaller från t.ex. gruvverksamheter och trafik i området samt i viss mån tillförsel av långtransporterade ämnen. För många metaller syns en haltminskning mot sedimentytan som visar att metallbelastningen minskat under senare år, vilket överensstämmer med den nationella miljöövervakningens undersökningar av metaller i mossa, som är en metod för att studera nedfallet av metaller (IVL Svenska miljöinstitutet AB 2006). Ett belastningsmönster som det som nyss beskrivits syns också i Maurträskets sediment, även om mycket tyder på att metallbelastningen i de flesta fall har varit lägre där än i de nämnda sjöarna i Bolidenområdet. I Bastuträsket, Bjurvattnet, Stavträsket och Stortjärnen syns en haltökning av t.ex. bly, kadmium, kvicksilver och zink i de översta centimetrarna av sedimentet. Detta kan delvis vara orsakad av skillnader i årsnederbörden under de senaste åren. Under främst 2002, men även 2003 var årsnederbörden betydligt lägre än de föregående åren, för att under 2004 och 2005 vara högre igen. Denna variation påverkar avrinningen och sannolikt även transporten av metaller till sjöarna. När det gäller kvicksilver är det känt att närheten till myrar och påverkan på marken genom olika skogsbruksåtgärder har betydelse för belastningen på sjöar och vattendrag. Haltförhöjningarna av kvicksilver en bit ner i Stortjärnens sediment kan ha sin förklaring i detta. Den kraftiga färgen och höga halten av organiskt material i tjärnens vatten vittnar om inverkan från de närliggande myrarna, och skogsbruk är den enda mänskliga verksamhet som bedrivs i tillrinningsområdet. Arsenik, tillsammans med järn och mangan beskriver ofta en tydlig haltökning i sjöarnas ytsediment. Detta är inte ovanligt, utan uppkommer till följd av variationer i redoxförhållandena, vilka påverkas av förändringar i vattnets syreinnehåll. När reducerande (syrefattiga) förhållanden inträder i sedimentet löses järn- och manganhydroxiderna upp. Arsenik kommer då också att lösas eftersom det binder till järnhydroxider i stor utsträckning. Metallerna diffunderar uppåt och fastläggs närmare sedimentytan där förhållandena åter är oxiderande (innehåller mer syre). Dessa processer medför alltså att det sker en naturlig anrikning av arsenik, järn och mangan i ytsedimentet, vilket innebär att det är svårt att göra en korrekt bedömning av belastningen över tiden. Jämför man med Maurträsket, som vid provtagnings- 49 tillfället inte hade någon gruvverksamhet i tillrinningsområdet, så uppvisar det en extremt kraftig anrikning av arsenik i ytsedimentet till följd av dessa naturliga processer. Haltökningarna av fosfor i ytsedimentet kan också tillskrivas dessa processer, eftersom även fosfor binder till järnhydroxider i stor utsträckning. I Bastuträsket, Bjurlidträsket samt Stavträsket förekommer tydliga haltförändringar hos vissa metaller, dels mellan bakgrunds- och ytsediment, dels mellan olika nivåer i ytsedimentet. Att förändringarna är betydligt större än i referenssjöarna och att de sker snabbt i djupled i sedimentet tyder på att dessa sjöar är eller har varit utsatta för betydande påverkan från mänsklig verksamhet inom tillrinningsområdet. Även de stora haltskillnaderna mellan olika delar av sjöarna visar att så är fallet. Förhöjda metallhalter i tillflöden pekar också mot att det finns lokala källor som belastar sjöarna i dag. Bastuträsket I Bastuträskets ytsediment förekommer förhöjda halter av flera metaller i punkt 2 och vidare i strömningsriktningen till punkt 5. Att även referenssjön Klockträsket visar på lika höga halter av vissa metaller i ytsedimentet kan tyda på tillförsel av metaller till Bastuträsket från områden längre upp i tillrinningsområdet. De höga bakgrundshalterna i Klockträskets och Bastuträskets sediment av främst arsenik, men även koppar, krom, kvicksilver och zink är att anse som naturligt förhöjda. En koppling till moränkemin i området kan ses för arsenik och i viss mån för koppar. För kadmium och zink ser man att halterna i punkterna 2-5 är betydligt högre än i punkt 1 och Klockträsket. Detta förhållande är sannolikt orsakat av att det sker en lokal tillförsel av metaller till sjön, även om skillnader mellan djuphålornas sedimentationsmiljöer även inverkar. En bidragande orsak kan också vara ändrad markanvändning (avverkning, markberedning, dikning) i avrinningsområdet, vilket ökar transporten av metaller till sjön. En annan och mer betydande källa kan vara att det sker ett läckage av metaller från området runt Kankbergsgruvan som ligger på södra sidan sjön, något uppströms punkt 2. Att brädd- och läckagevatten från gruvan och gråbergsupplaget avleddes mot Bastuträsket mellan åren 1966-1987 (Lindeström 1989) innebar sannolikt en betydande metallbelastning på sjön. Analyser av läckagevatten från 1977-1978 visar på extremt höga halter (40 µg Pb/l, 260 µg Cd/l, 800 µg Cu/l och 118 000 µg Zn/l). Det är antagligen spår från den tiden som avspeglas i de höga metallhalterna på 5 cm sedimentdjup. Att området nedanför gruvan och gråbergsupplaget genomströmmades av det metallförorenade vattnet har sannolikt medfört att det skett en upplagring av metaller i marken, vilka successivt lakar ur och transporteras ner till sjön av markvattnet. Figur 3.13. Diket som avvattnar markområdet nedanför gråbergsupplaget vid Kankbergsgruvan. Terrängen runt gruvområdet lutar tämligen kraftigt ned mot sjön, vilket trots skärmdikena skulle kunna medföra att metaller från det vittrande gråbergsupplaget transporteras ut i sjön 50 även i dag. Därtill går det ett mindre dike från markområdet nedanför gråbergsupplaget (figur 3.13) och ned till Bastuträsket, vilket kan öka avrinningen av eventuellt läckagevatten. Att det inträffat att läckagevatten bräddat över vid pumpdammen nedanför gråbergsupplaget även på senare år, innebär en ytterligare tillförsel av metaller, vilka med tiden kommer att lakas ur och hamna i Bastuträsket. När det gäller arsenik så är halterna på bakgrundsnivåerna i sedimentet mycket höga och ytterligare förhöjda i ytsedimenten, vilket delvis kan förklaras av naturlig förekomst i tillrinningsområdet respektive naturlig anrikning i ytsedimentet. Tillförsel av arsenik från området runt Kankbergsgruvan är också trolig. Provtagningarna från olika vattendjup i Bastuträsket i april 2005, visar att det sannolikt sker en avgång av arsenik från sedimentet till bottenvattnet orsakat av att främst järn, men även mangan, reduceras och löses som en följd av minskad syretillgång vid botten. Detta kan inträffa under slutet av stagnationsperioderna, d.v.s. i slutet av vintern respektive sommaren, på grund av att nedbrytningsprocesserna vid botten förbrukar mycket syre samtidigt som omblandningen av vattenmassan hindras av is eller stabil temperaturskiktning. Haltökningen av bly, kadmium och krom i bottenvattnet kan också vara orsakade av detta, dock i mindre omfattning. Metaller frigörs också vid den nedbrytning av organiskt material som framförallt sker i ytsedimentet. Koppar och zink visar inte några tecken på tillförsel från sedimentet, tvärtom är halterna lägst närmast botten. Av de övriga vattenprovtagningarna (bottenvatten, in- och utloppsvatten) visar de flesta på så låga metallhalter att någon betydande påverkan från mänsklig verksamhet inte tycks förekomma. Dock krävs ytterligare provtagningar av bl.a. inlopps-, botten- och markvatten för att med säkerhet fastställa orsakerna till de observerade haltförhöjningarna i Bastuträskets sediment och vatten. Stavträsket Liksom i Bastuträsket förekommer förhöjda metallhalter i vissa delar av Stavträskets ytsediment. Bakgrundshalterna, av bl.a. arsenik, bly, koppar, krom och zink, bedöms vara naturligt förhöjda. Även här kan en koppling till moränens innehåll av bl.a. arsenik och koppar ses. Den ökande halten organiskt material uppåt i Stavträskets sediment kan, som tidigare nämnts, bidra till en skenbar ökning av metallhalterna. En normalisering av metallhalterna mot glödförlusthalten på bakgrundsnivån, då man teoretiskt räknar bort denna effekt, visar att metallhalterna i ytsedimentet minskar till hälften. Detta skulle dock innebära att halterna av t.ex. bly och zink i ytsedimentet skulle vara lägre än på bakgrundsnivån, vilket inte är troligt med tanke på de utsläpp av metaller som trots allt sker från bl.a. industrier, trafik och andra mänskliga verksamheter. Samtidigt skulle kopparhalten i ytsedimentet ändå vara 15 gånger högre än på bakgrundsnivån. Detta visar på två saker, dels att metallernas fördelning i Stavträskets sediment i betydande omfattning styrs av andra faktorer än det organiska materialet, dels att det i dagsläget sker en betydande tillförsel av koppar till Stavträsket. 51 De mycket höga halterna av koppar vid punkt 2-5 samt de mindre men likartade haltförhöjningarna av kadmium, krom, kvicksilver och zink i dessa punkter, indikerar att det finns en lokal källa som påverkar sjön. En källa i sjöns närområde kan vara området runt den till viss del efterbehandlade gruvan Åkulla Västra som ligger i sluttningen nordöst om Stavträsket. Ett avskärande vägdike vid foten av sluttningen samlar upp vattnet från området ovanför (figur 3.14) och leder det ut i sjön via inlopp 2 som mynnar något uppströms sedimentprovtagningspunkt 2. Därifrån kan metallerna sedan spridas och successivt sedimentera i de olika djuphålorna. De kraftigt förhöjda halterna av koppar och zink som mättes upp i inlopp 2 i maj 2005, samt den extremt höga halten av koppar (1100 µg Cu/l) i avrinnande vatten från dagbrottet och industriplanen vid gruvan Åkulla Västra Figur 3.14. Vägdike nedanför gruvan Åkulla Västra. hösten 1978 (Rantalankila 1995), pekar mot att sjön är och har varit utsatt för en betydande tillförsel av koppar och andra metaller från detta område. Förhöjda halter av koppar och zink i inlopp 3 visar att området väster om Gillervattnet och söder om tillfartsvägen mot Kankbergsgruvan och Åkullagruvorna sannolikt också är påverkat av gruvverksamheten i närområdet. Som tidigare nämnts kan olika skogsbruksåtgärder också bidra med en viss ökning av transporten av metaller ut i sjöar och vattendrag. Skillnader mellan djuphålorna när det gäller sedimentationsmiljöer inverkar också på hur mycket metaller som sedimenterar. Dessa faktorer bedöms dock vara av underordnad betydelse i detta fall. Att det sker en tillförsel av metaller till Stavträsket även i dag vittnar de förhöjda halterna av koppar, zink och kadmium i bottenvattnet om. De goda syreförhållandena vid botten till följd av vårcirkulationen minimerar risken att metallerna avgått från sedimentet vid den tid då provtagningarna genomfördes. De provtagningar som genomförts i Stavträsket visar att det finns skäl att misstänka att det sker en betydande metalltillförsel från området runt gruvan Åkulla Västra. För att säkert kunna fastställa om det förhåller sig så och för att få en bättre uppfattning om hur stor metalltransporten är behövs ytterligare provtagningar. Kan metallbelastningen på Stavträsket även påverka det nedströms liggande Bjurvattnet? Förhöjda halter av koppar har mätts upp i Bjurvattnets ytsediment, men om det orsakas av tillståndet i Stavträsket eller om det finns andra källor till det är svårt att avgöra. För att klargöra detta krävs vidare undersökningar. Bjurlidträsket Resultaten från sedimentundersökningarna i Bjurlidträsket visar att belastningen av arsenik är naturligt förhöjd, särskilt i den västra delen av sjön. För övriga metaller ligger bakgrundshalterna i närheten av det som bedöms vara naturliga ursprungliga halter. Dessutom framträder två tydliga företeelser, dels att det skett en markant belastningsökning av metaller 52 på Bjurlidträsket från 1950-talet och fram till mitten av 1980-talet, dels att belastningen är avsevärt större i den västra delen av sjön och där främst i den västra bassängen (punkt 3). Före den nämnda haltökningen var metallhalterna tämligen konstanta. En svag haltökning av en del metaller från 10-11 cm, motsvarande 1930-talet, är sannolikt kopplad till etableringen av gruvverksamheten i Boliden. För bly sker en svag men tydlig haltökning från den djupaste nivån. Denna företeelse har man inom miljöforskningen funnit i flera svenska sjöars djupa sediment och kunnat fastställa att den är orsakad av lufttransport från gruvverksamheter i Europa upp till ett par tusen år bakåt i tiden. Något man bör lägga märke till i samband med den kraftiga haltökningen av metaller i punkt 3 är den nedgång av glödförlusthalten (andelen organiskt material) som uppträder samtidigt. Den troligaste förklaringen till detta är att någon förändring i avrinningsområdet medfört en ökad intransport av minerogent material (och metaller) till sjön under denna period, vilket visar sig som en nedgång i mängden organiskt material. Från de högsta halterna på 1980-talet för flertalet metaller (ej de redoxkänsliga – arsenik, järn och mangan) går trenden entydigt mot lägre halter fram till i dag. Detta skiljer sig från ytsedimentprovtagningarna (0-1, 1-2, 2-3 cm) som gjordes 1996 av Miljökontoret, Skellefteå kommun. Då visade halterna av bly, koppar och kvicksilver att belastningen av dessa metaller var ökande. Vattenprovtagningarna avslöjar att bottenvattnet i den västra delen av sjön (punkt 2 och 3) innehåller högre halter av främst koppar jämfört med den östra delen, vilket överensstämmer med resultaten från sedimentprovtagningarna. De högre halterna av arsenik, koppar och zink i bottenvattnet jämfört med ytvattnet i punkt 3 kan, främst för arsenik, bero på avgång från sedimentet till följd av de låga syrehalterna i bottenvattnet och de reducerande förhållanden det ger. Vattenprovtagningarna i inflödena visar dessutom att den västra delen av sjön tillförs vatten med tydligt förhöjda halter av koppar och zink via Nymyrbäcken (inlopp 2), medan inloppen till den östra delen av sjön från Gåsmyren/Gåstjärnen och Stortjärnen (inlopp 1 resp. 3) uppvisar betydligt lägre halter. Vad kan då ligga bakom den markanta belastningsökningen på västra delen av Bjurlidträsket? Som tidigare nämnts kan olika typer av skogsbruksåtgärder medföra en viss transportökning av metaller till sjöar och vattendrag. Den jämförelsevis stora arealen skogsmark som avverkades under 1960-talet och den störning av markskiktet och hydrologin detta medförde, kan sannolikt bidra något till den observerade haltökningen i sedimentet. Särskilt när man betänker att luftutsläpp och damning från gruvverksamheten kan ha inneburit en upplagring av metaller i de ytliga marklagren i Bolidenområdet. Stora förändringar inom skogsbruket (t.ex. införandet av trakthyggesbruk med kalavverkningar och skogsmaskinernas intåg) under 1950-60-talen är faktorer som medfört en kraftigare påverkan på skogsmarken jämfört med tidigare. Dessutom har skogsdikningar förekommit i området och detta har sannolikt också påverkat ämnestransporten till sjön. Metallhalterna i Bjurlidträskets sediment (västra delen) stiger dock kraftigt ända upp till 1980talet och är, trots att de avtar därefter, höga i ytsedimentet. Skulle effekterna av skogsavverkningarna vara den huvudsakliga källan till de höga metallhalterna, borde detta ha medfört högre halter i ytsedimentet i den östra delen av sjön än vad som uppmätts. Ett par faktorer som kan inverka på metallhalterna i denna del av sjön bör nämnas. Den låga glödförlusthalten i ytsedimentet (0-3 cm) pekar mot att det till följd av någon mänsklig verksamhet (t.ex. skogsdikning, markberedning mm.) skett en ökad tillförsel av minerogent 53 material på senare tid. Att detta material är tyngre än organiskt material ger upphov till en skenbar spädning av metallhalterna. En annan omständighet som kan orsaka lägre halter än vad som är fallet är störda sedimentationsförhållanden på grund av litet vattendjup. Att det är grundare i den östra delen av sjön kan därför också medföra skenbart lägre metallhalter. Metallbelastningen på den östra delen av sjön kan alltså vara högre än de ser ut, vilket innebär att skillnaden mellan den östra och den västra delen av Bjurlidträsket blir mindre. Vattenprovtagningarna i inloppen pekar dock mot att metallbelastningen på den västra delen av sjön är mycket större än på den östra delen. Inströmning av metallförorenat vatten från Gillervattnet till Bjurlidträsket är också en faktor som inneburit en tillfällig belastningsökning av metaller på sjön. Första gången det inträffade var under slutet av 1950-talet/början av 1960-talet och den andra gången var i mars 1985. Inströmningen har vid dessa tillfällen orsakats av isproppar i Brubäcken där kanalen från Gillervattnet rinner in. Vid det senare tillfället strömmade uppskattningsvis 2000 m3 metallförorenat vatten in i Bjurlidträsket (F. Brännström muntl. och anteckn. 1985, Norra Västerbotten 1985), vilket motsvarar ca 0,1 % av volymen i den västra delen av sjön. En betydelsefull faktor som påverkat vattnet i Bjurlidträsket under lång tid är dagvattnet från Bolidens samhälle. Dagvatten innehåller ofta förhöjda halter av bl.a. metaller, organiska föroreningar och näringsämnen från t.ex. fordonstrafik, uppvärmning och industriutsläpp till luft. För Bolidens del har förmodligen fordonstrafiken och gruvindustrin (luftutsläpp och damning) haft störst betydelse. Eventuellt inläckage av metaller till dagvattennätet från fyllnadsmaterial (eventuellt sulfidhaltiga massor från anrikningsverksamheten) i gator och ledningsgravar kan också utgöra ett bidrag (VBB 1984). I samband med en allmän upprustning av gatunätet under 1960-talet anlades ett väl utbyggt dagvattennät, vilket under senare hälften av 1980-talet restaurerades. Från 1960-talet fram till och med 1980-talet växte dessutom nya villaområden (ca 200 villor) i södra och sydvästra delen av samhället upp, vilket innebar att den bebyggda arealen som avvattnas via dagvattennätet till Nymyrbäcken mer än fördubblades. Förutom den metallbelastning som dagvattnet i sig innebär har denna utveckling av samhället inneburit verksamheter som medfört att transporten av främst minerogent material till recipienterna Nymyrbäcken och Bjurlidträsket ökat periodvis. Förekomst av sulfidhaltiga fyllnadsmassor i gator och ledningsgravar i området samt ett förråd av luftdeponerade metaller i marken har sannolikt också medfört en ökning av metalltransporten till recipienten Nymyrbäcken. En samlad bedömning av hur de ovan beskrivna faktorerna bidragit till de kraftiga haltförhöjningarna i Bjurlidträsket under 1950-1980-talen är att det största bidraget kommer från de verksamheter som är knutna till samhällets utveckling. Tillfällena då förorenat vatten från Gillervattnet strömmat in i den västra delen av Bjurlidträsket utgör sannolikt också ett bidrag till haltförhöjningarna. Skogsbrukets inverkan är antagligen av mindre betydelse. I dagsläget bedöms metallbelastningen på den västra delen av Bjurlidträsket till störst del bero på tillförsel av dagvatten från Bolidens samhälle. Förhöjda halter av främst koppar och zink i dagvattnet (som avleds till Nymyrbäcken) samt i Nymyrbäckens inlopp i Bjurlidträsket (inlopp 2), och de relativt höga halterna av t.ex. kvicksilver, koppar och zink i ytsedimentet i den västra delen av sjön (punkt 2 och 3) pekar mot att så är fallet. I den östra delen av sjön är däremot påverkan från tillrinningsområdet mindre, vilket man kan se i de låga halterna i inflödena (inlopp 1 och 3) samt de tydligt lägre metallhalter som förekommer i ytsedimentet i denna del av sjön. Som tidigare nämnts, vittnar de lägre glödförlusthalterna i ytsedimentet om 54 att någon mänsklig verksamhet som ökat intransporten av minerogent material förekommit i tillrinningsområdet på senare år. Abborrar i Bolidenområdets sjöar Hur påverkar då metallbelastningen på sjöarna den fisk som lever där. De statistiska beräkningarna har visat att det finns vissa skillnader mellan de lokala referenssjöarna och de övriga sjöarna i undersökningen, högre kadmiumhalter och lägre kvicksilverhalter i de senare. Av kadmium ligger halterna i fiskkött sannolikt betydligt lägre än de halter som mätts upp i lever, eftersom kadmium har en stark förmåga att lagras upp i bl.a. lever och njurar (Palm m.fl. 2004). De högre halterna av kvicksilver i abborrarna från referenssjöarna, och främst då Stortjärnen (tre abborrar över Europeiska kommissionens gränsvärde), beror sannolikt på tillrinningsområdets stora myrandel och de möjligheter till bildning av metylkvicksilver som den medför. Intressant, och kanske något förvånande, är att inte fler metaller än zink förekommer med signifikant högre halter i abborrarna från bolidensjöarna jämfört med de från den regionala referenssjön Ytterträsket. Kadmiumhalterna är till och med signifikant högre i Ytterträsket. Att de statistiska skillnaderna mellan sjöarna inte är större kan bero på flera faktorer, t.ex. fiskarnas ålder. Eftersom vissa metaller, t.ex. kvicksilver, lagras upp i fisk så kan variationer i ålder mellan sjöarna göra att skillnader kamoufleras, även om detta tagits i beaktande vid de statistiska beräkningarna. Andra faktorer som kan bidra till skillnader hos metallhalter i fisk är kön och acklimatisering. Dessutom inverkar vattnets och sedimentets karaktär, t.ex. pH, jonstyrka, humus- och partikelinnehåll respektive redoxpotential och komplexbindande ämnen, på metallernas biotillgänglighet. Sammantaget gör detta att det inte finns några entydiga samband mellan t.ex. uppmätta metallhalter i ett vatten och den ackumulering av metaller och de eventuella effekter hos vattenlevande organismer som denna leder till. Några iakttagelser angående abborrarna och metallanalyserna bör nämnas. Abborrarna från Långträsket var yngst och bland de största, vilket ger den absolut högsta årliga tillväxten, vilket tyder på gynnsamma levnadsförhållanden i sjön. Tillgången på stor abborre var också påfallande vid det nätfiske som utfördes vid insamlandet av fiskar för analys. Den förhållandevis låga åldern hos abborrarna kan bidra till den jämförelsevis låga halten, av t.ex. kadmium, i lever. Av samtliga fiskar i undersökningen låg endast fyra över rapporteringsgränserna för arsenik. De två fiskarna med de påtagligt högsta halterna av arsenik (ca 5 gånger högre än den därefter högsta halten) kom från Bastuträsket. Utan att dra för stora slutsatser av detta, så kan det finnas områden i Bastuträsket med så kraftigt arsenikbelastning att det sker ett ökat upptag i fisk och andra organismer. De mycket höga halterna av arsenik i Bastuträskets ytsediment och det faktum att det sannolikt förekommer perioder när arsenik avgår från sedimentet kan också innebära att främst bottendjur utsätts för kraftig exponering av arsenik, vilket i sin tur påverkar de fiskar som lever av dessa. De högsta halterna av koppar förekommer i abborrarna från Bjurlidträsket och Stavträsket, vilket antyder att det kan finnas ett samband med de förhöjda halterna av koppar i ytsediment och vatten i dessa sjöar. Koppar, tillsammans med zink, är livsnödvändiga och högre stående djur kan reglera halterna av dessa metaller tämligen väl, vilket medför att de sällan lagras i vävnader även om exponeringen ökar. Att det bland abborrarna från Bjurlidträsket även finns individer med jämförelsevis höga halter av t.ex. bly, kadmium, kvicksilver och zink kan bero 55 på att dessa levt i den västra delen av sjön och därmed exponerats av de förhöjda metallhalterna i vatten och sediment. Kvicksilverhalterna i dessa abborrar ligger dock under Europeiska kommissionens gränsvärde för kött av bl.a. abborre. Kvicksilveranalyserna visar att halterna i fiskkött ligger under Europeiska kommissionens gränsvärde för bl.a. abborre (0,5 mg Hg/kg våtvikt) i nästan samtliga fiskar i denna undersökning. Något man dock måste beakta när det gäller de analyserade abborrarna är att de är av mindre storlek än vad som oftast räknas som matfisk. Det faktum att vissa metaller, t.ex. kvicksilver, anrikas i olika vävnader hos fisk gör att halterna är högre i äldre och därmed större fiskar. Detta innebär att även om kvicksilverhalterna i muskel är låga i abborrarna i denna undersökning, så kan halterna vara betydligt högre i större fisk som tas tillvara för konsumtion. Kvicksilveranalyser av större abborrar (0,3-0,4 kg) från Långträsket (2004) visar att det förhåller sig på detta sätt. Medelhalten var 0,75 mg Hg/kg våtvikt i dessa fiskar, vilket är mer än dubbelt så mycket som i de abborrar från Långträsket som analyserats i denna undersökning. Den uppmätta halten i de större abborrarna ligger också över Europeiska kommissionens gränsvärde för kvicksilver i fiskkött av bl.a. abborre (Europeiska gemenskapernas kommission 2001). I sammanhanget kan även nämnas att medelhalter av kvicksilver i muskel hos 1-kilosgäddor från Bastuträsket och Bjurlidträsket (2001) låg på 0,77 mg Hg/kg våtvikt respektive 1,05 mg Hg/kg vv, vilket för Bjurlidträskets gäddor är just över Europeiska kommissionens gränsvärde för kvicksilver i fiskkött av bl.a. gädda, 1 mg Hg/kg våtvikt (Europeiska gemenskapernas kommission 2001). Äldre (1983-1985) analyser av kvicksilver i gäddor från Bjurvattnet, Långträsket och Stavträsket visar på medelhalter på 0,40 mg Hg/kg vv, 1,03 mg Hg/kg vv respektive 0,79 mg Hg/kg vv. Bör man då äta fisk från sjöarna i Bolidenområdet? Några tydliga råd är svårt att ge, bland annat på grund av att det saknas gränsvärden för ett flertal metaller. Av det som nämnts ovan kan det vara klokt att avstå från att äta mycket stora fiskar med tanke på att de kan innehålla höga halter av vissa metaller. Det faktum att moränen och även vattenmiljön i kommunen lokalt innehåller förhöjda halter av bl.a. arsenik gör att det finns goda skäl att följa Livsmedelsverkets särskilda kostråd om fiskkonsumtion (Livsmedelsverket 2006). Där anger man att insjöfiskar som abborre, gädda och lake inte bör ätas alls av kvinnor som planerar att skaffa barn snart, ammar eller är gravida. Övriga konsumenter rekommenderas att inte äta dessa fiskar mer än en gång per vecka (lever från lake ska man helt avstå från att äta), vilket dock för de allra flesta inte innebär någon inskränkning av konsumtionen av insjöfisk. 56 4 RECIPIENTERNA – BRUBÄCKEN, BRUTRÄSKET OCH SKELLEFTEÄLVEN 4.1 Metod 4.1.1 Vatten Vattenprovtagningarna genomfördes för att studera hur vattnet från Boliden Minerals anrikningsverksamhet i Boliden påverkar recipienterna Brubäcken/Bruträsket och Skellefteälven. Provtagningar har gjorts i recipienten Brubäcken vid Brutorp samt i Finnforsån som valdes till referensvattendrag (figur 4.1). Provtagningsplatsen i Finnforsån är belägen vid Bergliden och avrinningsområdet uppströms denna lokal bedöms till stor del likna Brubäckens med avseende på läge, storlek, avrinning, markslag och berggrund. Figur 4.1. Provtagningsplatser i Brubäcken och referensvattendraget Finnforsån samt Bruträsket och Granforsmagasinet, Skellefteälven, samt översiktlig redovisning av de undersökningar som gjorts vid dessa lokaler under 2004-2005. Vattenprover togs i bäckarna både vid högflöde (2004-05-05, 2004-05-15, 2005-04-21 och 2005-05-14) och lågflöde (2004-06-15). Flödet var betydligt högre under våren 2004 jämfört med våren 2005. I samband med de burförsök som gjorts i Brubäcken, Finnforsån samt i Skellefteälven vid Forsbacka har även ett antal vattenprover tagits. Vattenproverna från samtliga dessa provtagningstillfällen togs på 0,1 m djup. 57 Vid de utökade undersökningarna under 2005 togs i april prov på ytvatten (0,5 m under is) och bottenvatten (0,5 m över botten) i Bruträsket samt vid Brubäckens utlopp i Granforsmagasinet (figur 4.1). Avsikten med dessa provtagningar var att få en bild av metallernas fördelning i djupled och därmed information om eventuell tillförsel av metaller från sedimentet under senvintern. I Bruträsket har prover tagits i utloppet vid två tillfällen, 22 september, 2004 och 30 maj, 2005. Resultaten från nämnda provtagningar har redovisats tillsammans med övriga sjöar i tabell 3.3, kapitel 3.2.1. Vattenproverna analyserades med avseende på alkalinitet, pH, konduktivitet, TOC, färg, turbiditet, kväve- och fosforfraktioner, baskatjoner, sulfat samt metaller (totalhalter). De ytoch bottenvattenprover som togs i Bruträsket och Granforsmagasinet i april 2005 analyserades även på cyanid (total och lättillgänglig) och syre (halt och mättnadsgrad). Syremätningarna gjordes i fält med en syremätare typ WTW Oxi 323. Test av akut toxicitet med den ljusproducerande marina bakterien Vibrio fischeri, s.k. Microtoxtest, utfördes på vatten från Brubäcken och Finnforsån från den 5 maj respektive 15 juni 2004. Testen gjordes på en spädningsserie med koncentrationerna 5,1 %, 10,2 %, 20,5 %, 40,9 %, 65,5 % samt 81,8 % provvatten. Eftersom bakterier tillsätts och provet salthalt justeras kan inte 100 % prov testas. Ljusproduktionen mättes i en spektrofotometer efter 5, 15 och 30 minuter. Vattenproverna sedimenterades för att undvika störning vid ljusmätningen. Provet från Finnforsån den 5 maj pH-justerades från pH 5,7 till pH 6,1 eftersom bakteriernas optimum för ljusproduktion ligger mellan pH 6-8. Försöken utfördes enligt AZUR environmental manual för microtox, 1998. Toxicitetstest på kräftdjur, Daphnia magna, utfördes i en spädserie med provkoncentrationerna 6,25 %, 12,50 %, 25 %, 50 % och 100 %. Varje spädning testas med fyra repetitioner med fem organismer per repetition. Antalet döda och orörliga djur räknades efter 24 respektive 48 timmar. För övrig metodik hänvisas till metodbeskrivning av Daphtoxkit F magna som anknyter till OECD 201 och ISO/DIS 6341. Resultaten redovisas som EC50- respektive EC20-värden (Effective Concentration), vilket anger den provkoncentration som ger en specificerad effekt hos 50 % respektive 20 % av testorganismerna. Ju lägre EC50- respektive EC20-värde, desto mer toxiskt är provet. Provvatten testat med Microtox med EC50 över 45 volym-% anges vara lågtoxiskt för bakterien Vibrio fischeri (Öman m.fl. 2000). Vattenanalyserna utfördes av Alcontrol AB:s laboratorier i Umeå (fysikaliskt-kemiska parametrar och näringsämnen), Linköping (totalcyanid 2004), Malmö (toxicitet på Vibrio fischeri) och Rotterham, England (toxicitet på Daphnia magna), samt Analytica AB:s laboratorium i Luleå (totalhalter av metaller) och Stockholm (total- och lättillgänglig cyanid 2005). Vid provtagningarna har för ändamålet avsedda provtagningskärl använts, vilka tillhandahållits av respektive laboratorium. 58 4.1.2 Sediment I samband med sedimentprovtagningarna i flera bolidensjöar under 2004 togs även sedimentprov i Bruträsket. Ytsediment (0-5 cm) och sediment från bakgrundsnivå (ca 30 cm) analyserades med avseende på metaller. För att få en heltäckande bild av den historiska metallbelastningen på recipienten Brubäcken togs i Bruträsket ännu en sedimentpropp i juli 2005. Denna analyserades i hela sin längd (34 cm). De översta 10 centimetrarna delades upp i en centimeter tjocka prov, medan det djupare sedimentet delades upp i prov om två centimeter. Resultaten från analyserna av denna sedimentpropp har redovisats tillsammans med resultaten från de andra sjöarna i figur 3.6, kapitel 3.2.2. I Skellefteälven togs under 2004 sedimentprov på fyra lokaler för att om möjligt kunna urskilja eventuell påverkan från recipienten Brubäcken. I Granforsmagasinet togs en sedimentpropp i april 2004 i den djuphåla som finns utanför Brubäckens mynning (figur 4.2). Av denna analyserades fem prover (0-0,5 cm, 0,5-1 cm, 1-1,5 cm, 4-5 cm och 21-24 cm sedimentdjup). Ytsedimentprover (0-0,5 cm och 0,5-1 cm sedimentdjup) togs i Båtfors-, Krångfors- och Kvisforsmagasinen i juli 2004 (figur 4.2). Sedimentproverna togs på de djupaste platserna i magasinen, där sedimentationsförhållandena antogs vara de bästa. På grund av att mindre lämpliga provkärl tillhandahölls kunde inte torrsubstanshalt bestämmas för något av proven. I början av april 2005 togs ytsedimentprover (0-1 cm, samlingsprov från tre proppar) i Bruträsket (figur 4.1) och utanför Brubäckens mynning i Granforsmagasinet. Syftet med detta vara att framförallt undersöka eventuell upplagring av cyanid i sedimentet under den tid på året då nedbrytningen av cyanid går långsamt och isen hindrar avgång från vattenmassan. Figur 4.2. Provtagningsplatser i Skellefteälven samt översiktlig redovisning av de undersökningar som gjorts vid dessa lokaler under 2004-2005. 59 Samtliga sedimentproppar togs med en rörprovtagare av typ HTH (70 mm rördiameter) i djupa områden (mellan 6-19 m) där ackumulation antogs vara möjlig. När proverna togs ut undveks det yttersta lagret (ca 5 mm) av proppen för att i möjligaste mån undvika påverkan från nedsmetat material, något som uppkommer på grund av friktionen mellan sedimentet och provtagarrörets insida. De uttagna sedimentproverna analyserades med avseende på metaller, svavel, torrsubstans och glödförlust, Granforsmagasinets sediment även på totalkväve och totalfosfor. Analyserna utfördes av Alcontrol AB i Linköping. Analyserna av cyanid (total och lättillgänglig) i ytsedimentet från Bruträsket och Granforsmagasinet i april 2005 utfördes av Analytica i Stockholm AB. Liksom för sedimentundersökningarna i Bjurlidträsket och Stavträsket gjordes korrelationer mellan metallhalterna och glödförlusthalten för att se om det finns något samband som kan påverka metallernas fördelning i sedimentet. Även andra samband, t.ex. mellan metaller och svavel, har undersökts. Korrelationerna har utförts med analysverktyget ”Korrelation” i tilläggsprogrammet Analysis ToolPak i Excel. 4.1.3 Abborrar Syftet med denna undersökning var att se om det går att urskilja någon förändring av metallhalterna i abborrar, Perca fluviatilis, längs en sträcka av Skellefteälven till följd av tillförseln av vatten från Boliden Minerals anrikningsverksamhet i Boliden. Undersökningarna ingår som en del i den samordnade recipientkontrollen i Skellefteälven och har till viss del finansierats av denna. Provtagningslokalerna där abborrarna fiskades upp var Rengårdsmagasinet, Granforsmagasinet, Krångforsmagasinet samt Ursviksfjärden (figur 4.2). Fisket genomfördes under juli 2004 i de två förstnämnda kraftverksmagasinen, i början av oktober i Krångforsmagasinet och i juli och augusti i Ursviksfjärden. Abborrarna togs upp på mete eller spinnfiske, i Ursviksfjärden med mjärde. Metod för preparering av abborrarna är densamma som i sjöundersökningen (Nordiska ministerrådet 1995). På varje lokal fångades 15-20 abborrar inom längdintervallet 15-20 cm. Av dessa skickades 10 stycken från varje lokal (6 st från Rengårdsmagasinet) till Analytica AB i Luleå för analys av kvicksilver i ryggmuskel och metaller (arsenik, bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, mangan, nickel och zink) i lever. Att rapporteringsgränserna för metaller i lever varierar orsakas, liksom i sjöundersökningen, av att levern hos fiskar i denna storlek är mycket liten, vilket ger små och varierande provmängder. Halter under rapporteringsgränserna har även här satts till halva värdet av dessa för att möjliggöra matematiska och statistiska beräkningar. Statistiska beräkningar för att avgöra om det finns någon skillnad i halter och ålder mellan abborrarna från de olika älvlokalerna har gjorts genom variansanalyser (ANOVA). För att undanröja eventuella skillnader i halter till följd av variationer i ålder mellan sjöarna, sattes ålder som covariat vid de statistiska beräkningarna. Vid analyserna valdes signifikansnivån, α = 0,05. För arsenik, bly, krom och nickel har mätbara halter endast mätts upp i ett fåtal individer. Därför har det inte varit meningsfullt att göra några statistiska analyser för dessa metaller. 60 4.1.4 Snäckor Undersökningen av metaller i snäckor har samma syfte som abborrundersökningen, men ger en annan bild av förhållandena, eftersom snäckorna genom sitt födointag av alger på stenar, stubbar och andra fasta bottensubstrat utsätts för en direkt exponering av sedimenterat material. Insamlandet av snäckor i Skellefteälven utfördes i september 2004. Målsättningen var att hitta snäckor i Båtfors-, Granfors-, Krångfors- och Kvistforsmagasinen. Tillgången på snäckor i älven var dålig, men vid två lokaler hittades snäckor. Den ena lokalen ligger ca 350 meter nedströms Båtfors kraftstation på västra sidan av utloppet i Kvarnbäcksaggan och den andra vid holmen som ligger i Brubäckens mynningsområde i Granforsmagasinet (figur 4.2). Cirka 150 snäckor/lokal samlades in. I Krångfors- och Kvistforsmagasinen hittades endast ett fåtal snäckor, sannolikt till följd av stora variationer i vattennivån på grund av vattenkraftsregleringen respektive olämpliga bottenförhållanden. Till följd av det alltför låga individantalet gjordes inga analyser på snäckor från dessa lokaler. BIN-normen BR 21 (Naturvårdsverket 1986) anger att metoden gäller Lymnaea palustris, men att den även är tillämpbar på L. stagnalis och L. peregra. Systematiken och därmed namngivningen för Lymnaeidae-familjen (frånsett L. stagnalis) har dock förändrats på senare år. De arter ur familjen som sannolikt kan tänkas förekomma i området är Lymnaea stagnalis, Stagnicola palustris och Radix balthica. I normen föreskrivs ett minimiantal på 50 snäckor per lokal/samlingsprov, men att mellan 100-200 snäckor är önskvärt. Vid Rönnskärsverkens snäckundersökningar i kustbandet (t.ex. Sundell 2000) analyseras viktklassen 0,05-0,14 g, varför målsättningen vid denna undersökning var att använda samma viktintervall. Dock har viktintervallet utökats något för Granforsmagasinet (0,04-0,15 g) på grund av dålig tillgång på snäckor av rätt storlek. Detta bedöms dock inte påverka jämförelser med Boliden Minerals undersökningar nämnvärt. Till analys skickades samlingsprov från lokalen nedströms Båtfors kraftstation och området utanför Brubäckens mynning i Granforsmagasinet bestående av 72 respektive 63 snäckor. Vid prepareringen av proverna följdes BIN BR 21. För frystorkning och analys av metaller (arsenik, bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, mangan, nickel och zink) anlitades Analytica AB i Luleå. 4.1.5 Burförsök Under 2005 har burförsök med öringungar, Salmo trutta, och flodkräfta, Astacus astacus, utförts i Brubäcken. Syftet har varit att genom fortlöpande kontroller följa överlevnaden hos öringungarna/kräftorna för att på så vis få en bild av vattenkvalitén och dess inverkan på levande organismer. Vid försöken har även burar satts ut vid kontrollokaler i mindre påverkade vattendrag för att kunna bedöma inverkan av stressfaktorer kopplade till burförsöken. Första burförsöket genomfördes under perioden 2005-05-03 till 2005-05-11, då ettåriga öringungar sattes ut i Brubäcken vid Brutorp, i Boliden Mineral AB:s klarningsmagasin Nya sjön samt i Finnforsån vid Andersberg (kontroll) (figur 4.1). Tio stycken öringungar per lokal sattes ut i fisksumpar (längd 50 cm, diameter 45 cm) och överlevnaden kontrollerades 61 varannan dag. Temperatur, pH, NH4-kväve, totalkväve, aluminium (totalhalt), syrehalt och syremättnad i vattnet analyserades vid två tillfällen under perioden. Andra burförsöket genomfördes under perioden 2005-08-26 till 2005-09-07 då flodkräftor sattes ut i Brubäcken vid Brutorp och i Skellefteälven vid Forsbacka (kontroll) (figur 4.1). Tio kräftor per lokal sattes ut i kräftsumpar (diameter 75 cm, höjd 26 cm) och överlevnaden kontrollerades ungefär varannan dag. Temperatur, pH, NH4-kväve, totalkväve och aluminium (totalhalt) analyserades vid två tillfällen under perioden. 62 4.2 Resultat Resultaten från undersökningarna redovisas i stor utsträckning i diagram eller tabeller. För att underlätta tolkningar av vatten- och sedimentundersökningarna har de klassindelningar som redovisas i Naturvårdsverkets ”Bedömningsgrunder för miljökvalitet – sjöar och vattendrag” (Naturvårdsverket 1999) använts i tabeller och den löpande texten där det varit lämpligt. Noteras skall att de utförda undersökningarna inte alltid uppfyller de krav på t.ex. provtagningsfrekvens eller antal prov som bedömningsgrunderna föreskriver. Fullständiga data från de redovisade undersökningarna redovisas i bilagorna 6-8. 4.2.1 Vatten Analysresultaten från vattenprovtagningarna i recipienten Brubäcken, referensvattendraget Finnforsån, Bruträsket och Granforsmagasinet (Skellefteälven) redovisas nedan, medan resultaten från vattenprovtagningarna som gjorts i samband med burförsöken redovisas i kapitel 4.2.5. Resultaten från analyserna på utloppsvattnet från Bruträsket har redovisats tidigare i tabell 3.3, kapitel 3.2.1, Tillståndet i Brubäcken jämfört med referensvattendraget Finnforsån, 2004 och 2005 Vid en jämförelse av Brubäckens och Finnforsåns analysresultat ser man att vattenkemin skiljer sig mycket i de allra flesta fall (figur 4.3). När det gäller vattendragens status med avseende på surhet och buffertkapacitet, d.v.s. förmåga att motstå surstötar, så var den något bättre (klass 2) i Brubäcken än i Finnforsån (klass 3) vid provtagningstillfällena. I juni 2004 hade Finnforsån sitt lägsta pH-värde, pH 5,7, samtidigt som Brubäcken uppvisade sitt högsta värde, pH 7. Vidare innehöll Brubäckens vatten något mindre mängd syreförbrukande ämnen (TOC) jämfört med Finnforsåns, klass 3 respektive 4, vilket även återspeglas på färgtalet (figur 4.3). Grumligheten (turbiditeten) var betydande (klass 4) i båda vattendragen. Alkaliniteten och TOC-halten varierade mycket i Brubäcken, medan turbiditeten uppvisade stor variation i Finnforsån. Skillnaderna i näringstillstånd mellan vattendragen var stora vid provtagningstillfällena (figur 4.3). Brubäcken innehöll mycket höga respektive extremt höga halter (klass 4 resp. 5) av totalkväve och totalfosfor. Av kvävet förekom i medeltal ca 70 % som ammoniumkväve (NH4-N), och variationen var mycket stor. Fosfatfosforandelen var mycket liten, ca 4 %. I Finnforsån var halterna av kväve och fosfor betydligt lägre, måttligt höga (klass 2) respektive höga (klass 3), och variationen liten. Andelen ammoniumkväve var liten, medan ca 20 % av fosforn utgjordes av fosfatfosfor (PO4-P). Konduktiviteten i Finnforsån var normal för norrländska vatten (figur 4.3). I Brubäcken var däremot konduktiviteten nästan 20 gånger högre. Brubäckens höga halter av främst baskatjoner (Ca, K, Mg och Na) och sulfat (SO42-) är det som sannolikt ger upphov till den höga jonstyrkan i vattnet. Halterna av baskatjoner och sulfat var ca 20 respektive 60 gånger högre i Brubäcken än i Finnforsån. Baskatjoninnehållet dominerades av kalcium, i Brubäcken till ca 80 % och i Finnforsån till ungefär hälften. 63 80 0,2 0,1 5,5 60 10000 4000 8000 10 40 250 5 200 4 150 3 100 2 50 1 5 0 0 Konduktivitet Alkalinitet pH 6 15 20 0,0 5,0 300 (ftu) (mekv/l) pH 6,0 (mS/m) 0,3 (mg Pt/l) 7,0 6,5 20 100 0,4 Brubäcken Finnforsån (mg/l) 7,5 400 150 3000 Turbiditet Färg 500 200 6300 0 0 TOC (mg/l) 300 2000 mg/l µg/l µg/l µg/l 6000 100 200 4000 1000 2000 50 0 0 Total-N 100 0 0 NH4-N NO2+NO3-N Total-P PO4-P Ca+K+Mg+Na SO4 Figur 4.3. Alkalinitet, pH, konduktivitet, TOC, färg, turbiditet, kväve- och fosforfraktioner, baskatjoner och sulfat i Brubäckens och Finnforsåns vatten, 2004-2005. Av de metaller som är i fokus i denna undersökning var medelhalterna övervägande högre i Brubäcken jämfört med Finnforsån (figur 4.4). Avviker från detta gör kvicksilver och nickel vars halter var tämligen lika i båda vattendragen. Arsenik bly, kadmium och koppar förekom i halter som var mellan två till fem gånger högre i Brubäcken. Av zink och krom var skillnaderna mellan vattendragen mycket stora, halterna var ca 17 respektive 30 gånger högre i Brubäcken än i Finnforsån. Antimon, som ofta förekommer i sulfider och arsenider men som sällan uppmärksammas inom miljöövervakningen, visar på ca 100 gånger högre medelhalt i Brubäcken jämfört med Finnforsån. Av mangan låg halterna ungefär tre gånger högre i Brubäcken, medan järn- och aluminiumhalterna var högre i Finnforsån. En bedömning av tillståndet i vattendragen enligt de svenska bedömningsgrunderna visar att medelhalterna av bly och nickel i Brubäcken var låga (klass 2), medan halterna av arsenik, kadmium och koppar var måttligt höga (klass 3) och av zink och krom höga (klass 4). I Finnforsån var medelhalterna av dessa metaller mycket låga till låga (klass 1-2). Någon svensk klassificering för antimon finns inte, men medelhalten i Brubäcken var ca 200 gånger högre än medianhalten i svenska sjöar (0,035µg Sb/l, Sternbeck och Östlund 1999), medan medelhalten i Finnforsån var knappt dubbelt så hög som denna. 64 0,008 Brubäcken Finnforsån 2,5 2,0 0,006 48 20 15 µg/l µg/l µg/l 1,5 0,004 10 1,0 0,002 5 0,5 0 0,0 0,000 Hg Pb Cd Ni Cr As 100 Cu 1,6 80 1,2 µg/l mg/l 60 0,8 40 Figur 4.4. Metaller i Brubäckens och Finnforsåns vatten, 2004-2005. 0,4 20 0,0 0 Zn Fe Mn Al Om man ser till hur halterna av olika ämnen varierat mellan provtagningarna så kan en företeelse urskiljas i båda vattendragen. Halterna var för de flesta metaller höga vid första provtagningen i maj 2004 när vårflödet var förhållandevis lågt men i ett stigande skede och i april 2005 när flödet sannolikt var på sin topp. Vid de tillfällen när cyanid (total och lättillgänglig) analyserats var halterna under rapporteringsgränsen, 0,01 mg/l, i båda vattendragen (bilaga 6). De test av akut toxicitet, s.k. Microtox-test, som gjorts vid två tillfällen under 2004, visade på EC50- respektive EC20-värden > 81,8 % (den högsta koncentrationen av provvattnet) för både Brubäcken eller Finnforsån, vilket anger att vattnet hade låg toxicitet vid provtagningstillfällena (bilaga 6). Toxicitetstesten med kräftdjur (Daphnia magna) som gjordes på vatten från den 21 april 2005 visade att EC50-värdet var > 100 % i båda vattendragen (bilaga 6), d.v.s. att mindre än 50 % av testorganismerna var orörliga eller döda vid test i outspätt provvatten. Detta indikerar att den akuta toxiciteten var låg i Brubäcken och Finnforsån vid provtagningstillfället. En viss effekt kunde dock observeras på kräftdjuren i Brubäckens vatten efter 48 timmar i outspätt prov. Ingen effekt observerades däremot vid 50 procentig koncentration under samma tid. I Finnforsån observerades inga effekter, varken efter 24 eller 48 timmar. 65 Yt- och bottenvatten i Bruträsket och Granforsmagasinet, Skellefteälven, april 2005 Vattenproverna togs i den djupaste delen av det trågformade Bruträsket och i den djuphåla som ligger utanför Brubäckens mynning i Granforsmagasinet (figur 4.1). Alkaliniteten och pH-värdena var höga (klass 1) på båda platserna vid provtagningstillfället (tabell 4.1). I övrigt var det stora skillnader i vattenkvaliteten. Halterna av arsenik, bly, kadmium, koppar och zink var måttligt höga till höga (klass 3-4) i Bruträsket, av krom, totalkväve och totalfosfor mycket höga (klass 5). I Granforsmagasinet var halterna däremot mycket låga till låga (klass 1-2) med undantag för bly (klass 3). I Bruträsket var syretillgången mycket dålig (klass 4-5) medan den var god (klass 1-2) i magasinet. Mängden totalt organiskt kol (syretärande ämnen) var tämligen låg (klass 1-2) vid båda lokalerna. Bruträskets vatten var betydligt mer färgat och grumlat än älvvattnet. Skillnaderna mellan yt- och bottenvattnet var i allmänhet marginella (tabell 4.1). Halterna av koppar, krom och zink var något högre i Bruträskets ytvatten jämfört med bottenvattnet. För järn var förhållandena de motsatta, tre gånger så höga halter i bottenvattnet som i ytvattnet. En anledning till detta kan vara att bottenvattnet är utarmat på syre, vilket ger reducerande förhållanden med mobilisering av järn från sedimentet som följd. Förekomst av cyanid kunde inte mätas upp vid någon av lokalerna, varken i yt- eller bottenvattnet. Att vissa variabler saknas i Bruträskets ytvatten respektive Granforsmagasinets bottenvatten beror på att provflaskorna för dessa inte kom till laboratoriet i tid varför dessa kasserats. 66 Tabell 4.1. Vattenkemiskt tillstånd i yt- och bottenvatten i Bruträsket och Granforsmagasinet, Skellefteälven (utanför Brubäckens utlopp), april 2005. Metallhalterna avser totalhalter. Klassindelning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Variabel Datum Nivå pH Alkalinitet Färg Turbiditet TOC Konduktivitet Syre Syremättnad Enhet Bruträsket Granforsmagasinet Yta Botten Yta Botten 2005-04-04 1 2005-04-04 1 7,2 0,18 15 1,2 2,5 4,6 12,7 * 88 * 2005-04-04 5,5 mekv/l mg/l Pt FNU mg/l mS/m mg/l % 3,1 * 22 * 2005-04-04 5,5 7 0,46 75 15 7,8 140 0,3 * 3* Sulfat, SO42Kalcium, Ca Kalium, K Magnesium, Mg Natrium, Na mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 260 12 3,6 49 780 260 12 3,7 46 9,5 5 0,52 0,5 1,2 Kväve tot, N NH4 -N NO2- + NO3- -N NO2- -N Fosfor tot, P PO42- -P Cyanid, total Cyanid, lättillg. µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l mg/l mg/l 14000 13000 94 350 98 53 250 2 <0,01 <0,01 3 <2 <0,01 <0,01 Aluminium, Al Barium, Ba Järn, Fe Kobolt Co Kvicksilver, Hg Mangan, Mn Strontium Sr Arsenik, As Bly, Pb Kadmium, Cd Koppar, Cu Krom, Cr Nickel, Ni Zink, Zn µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 98 25 1800 3,1 <0,005 190 280 24 1,5 0,32 11 99 10 32 <10 10 77 0,04 <0,005 7 20 0,4 1 0,01 1 0,9 0,2 10 <0,01 <0,01 120 24 600 3,2 170 280 26 1,7 0,29 17 120 11 39 * Proverna tagna i fält med en syremätare typ WTW Oxi 323. 67 13,7 * 92 * 5,8 0,58 0,51 1,4 <0,01 <0,01 <10 10 74 0,05 7 21 0,4 1,4 0,03 1,6 1,0 0,4 13 4.2.2 Sediment Bruträskets sediment, 2005 I Bruträskets sediment har haltprofilen (från 2005) ett annat utseende än i de övriga sjöarna (figur 3.6, kapitel 3.2.2). Metallhalterna tenderar att stiga något från 33 cm upp till ca 20 cm för att därefter göra en mer eller mindre tvär uppgång till extremt höga halter (70-170 ggr bakgrundshalterna) vid 13 cm. Halterna sjunker därefter tvärt för att för flertalet metaller återigen uppvisa en eller två halttoppar vid ca 7 cm respektive ca 4 cm, hos bly den högsta halten i hela profilen vid den senare nivån. Mot sedimentytan (0-3 cm) sjunker halterna i de flesta fall, frånsett koppar och krom som uppvisar en stigande trend mot sedimentytan. Halterna av t.ex. bly, kadmium, koppar, krom, zink samt metaller som silver och antimon är betydligt högre i Bruträskets ytsediment jämfört med de övriga sjöarnas. Manganets förekomst i Bruträskets sediment avviker från de övriga metallernas, med svagt men stabilt minskade halter uppåt genom hela sedimentprofilen. Bruträskets haltkurva för svavel har samma utseende som för metallerna över lag, medan kväve- och fosforhalterna stiger markant mot sedimentytan från 10 cm respektive 15 cm. Provtagningarna i juli 2004 visar på i stort sett identiska bakgrundshalter som i sedimentprofilen från juli 2005 (bilaga 4). I ytsedimentet var halterna för de flesta metaller något lägre, av koppar och krom betydligt lägre. Metallhalterna i ytsedimentprovet från april 2005 var däremot något högre än i ytsedimentet från juli 2005 (bilaga 4). En tillståndsbedömning av metallhalterna i ytsedimentet utifrån Naturvårdsverkets bedömningsgrunder visar att arsenik, krom, koppar och zink förekommer i höga till mycket höga halter (klass 4-5), medan halterna av bly, kadmium, kvicksilver och nickel är lägre (klass 2-3). I förhållande till bakgrundshalterna visar de bedömda metallerna på tydliga till mycket stora avvikelser (klass 3-5) från 16 cm och uppåt i sedimentet, undantaget nickel som endast avviker något genom hela sedimentprofilen. Avvikelserna i ytsedimentet motsvarar haltförhöjningar på 10-40 gånger för arsenik, bly, kadmium, koppar, silver och zink, 65 gånger för krom och ca 350 gånger för antimon. Glödförlusten i Bruträskets sediment visar en stigande trend uppåt i sedimentet, från ca 15 % av ts vid bakgrundsnivån upp till ca 45 % av ts vid sedimentytan. Ökningen sker dock ryckigt med markanta glödförlusttoppar vid 25, 13 och 3 cm djup. Torrsubstanshalten i sedimentprofilen minskar från 25 % i de djupaste proverna till 1-4 % i ytsedimentet, med tydliga haltsänkor på samma djup som glödförlusttopparna uppträder. Korrelationerna mellan glödförlusthalten och metallerna visar på ett positivt samband för flertalet metaller (r = 0,50-0,65), för kvicksilver dock betydligt lägre, r = 0,12. Starkaste sambandet uppvisade kobolt och nickel med glödförlusthalten (r = 0,68 respektive 0,77). Betydligt starkare samband finns dock mellan svavel å ena sidan och arsenik, kadmium, koppar, krom, nickel respektive zink å andra sidan, r = 0,80-0,95. Mellan järn och svavel är sambandet starkast, r = 0,99. Sambandet mellan järn och arsenik är också starkt positivt, r = 0,95. Att det starkaste sambandet finns mellan svavel (respektive järn) och ett flertal tungmetaller gör att det inte är befogat med normalisering av metallhalterna gentemot glödförlusthalterna för att undersöka det organiska materialets inverkan på metallhalterna. 68 Skellefteälvens sediment, 2004 Ytsedimentet (0-1 cm) från kraftverksmagasinen i Båtfors, Krångfors och Kvistforsen var mörkbrunt med en förhållandevis grov struktur. Därunder bestod sedimentet övervägande av grått-gråsvart grovkornigt minerogent material med inslag av större växtdelar (lövrester, trästickor mm.). Det grova materialet tyder på att vattenhastigheten är för hög för att det lättaste materialet ska kunna sedimentera. I Granforsmagasinet togs sedimentprovet i den djuphåla som finns i Brubäckens mynningsområde. Sedimentet var betydligt finkornigare än vid de övriga älvlokalerna. Det översta sedimentet (0-3 cm) var brunt till färgen med ett 0,5 cm grått skikt ca 0,5 cm under den något lutande sedimentytan. Därunder var sedimentet svart. I Granforsmagasinets ytsediment är halterna av arsenik, bly, koppar, krom och kvicksilver betydligt högre jämfört med i de övriga magasinen (figur 4.5). För de resterande metallerna kan inget tydligt mönster urskiljas mellan magasinen. Haltskillnaderna mellan de två provnivåerna är oftast små med undantag för t.ex. arsenik och krom. Arsenikhalten var betydligt lägre i det ytligare provet i tre av magasinen. I Granforsmagasinets djupare sediment varierar haltkurvornas utseende mycket. Halterna av bly, koppar, kadmium och zink ökar kraftigt nedåt i sedimentet, kadmium och zink redan i ytsedimentet. Arsenik, krom och kvicksilver sjunker däremot markant, krom mycket tvärt. Kväve- och fosforhalterna i Granforsmagasinets sediment stiger påtagligt i ytsedimentet. En bedömning av tillståndet i ytsedimentet utifrån Naturvårdsverkets bedömningsgrunder visar att arsenikhalterna är höga (klass 4-5) i Skellefteälvens sediment. Kromhalterna är också förhöjda (klass 3-4) i samtliga magasin utom i Krångforsmagasinet där halterna är låga (klass 2). Koppar- och kvicksilverhalterna är förhöjda (klass 3-4) i Granforsmagasinet, medan halterna är låga till mycket låga (klass 1-2) i de andra magasinen. Övriga metaller förekommer i låga till mycket låga halter (klass 1-2) i samtliga magasin. Halterna av bly, koppar och zink är högst på den djupaste nivån i Granforsmagasinets sediment. Glödförlusthalterna var låga i proverna från kraftverksmagasinen, från ca 5 % i Krångforsmagasinet till ca 10 % i Båtfors- och Granforsmagasinen (figur 4.5). Arsenik 0 0 20 40 Halt (mg/kg ts) 60 80 120 140 0 50 100 150 200 0 5 5 Provdjup (cm) Provdjup (cm) Halt (cm/kg ts) Bly 100 10 15 10 15 20 20 25 25 Båtfors Granfors Krångfors Kvistfors Båtfors Granfors Krångfors Kvistfors Figur 4.5. Metaller (mg/kg ts) och glödförlusthalter (% av torrsubstans) i sediment från fyra kraftverksmagasin i Skellefteälven, 2004, samt kväve och fosfor i Granforsmagasinet. Proverna från Granforsmagasinet togs utanför Brubäckens mynning. 69 Halt (mg/kg ts) 40000 Järn 0 Kadmium 0 0 5 5 20000 60000 80000 Provdjup (cm) Provdjup (cm) 0 10 15 20 Kobolt 0 0 5 Granfors Krångfors 10 15 Halt (mg/kg ts) 15 20 10 Kvistfors 25 30 Båtfors 35 Koppar 0 0 Granfors Krångfors Kvistfors Halt (mg/kg ts) 50 100 150 200 5 Provdjup (cm) 5 Provdjup (cm) 1,5 25 Båtfors 10 15 10 15 20 20 25 25 Båtfors Granfors Krångfors Halt (mg/kg ts) 300 400 Krom Båtfors Kvistfors 0 Kvicksilver 0 0 5 5 100 200 500 600 Provdjup (cm) 0 Provdjup (cm) 1 20 25 10 15 Krångfors Halt (mg/kg ts) 0,2 Kvistfors 0,3 0,4 10 15 25 25 Båtfors Mangan 0 0 0,1 Granfors 20 20 Granfors Krångfors Kvistfors Båtfors Halt (mg/kg ts) 10000 20000 30000 40000 Nickel 50000 0 60000 5 Granfors Krångfors Halt (mg/kg ts) 10 Kvistfors 15 0 5 Provdjup (cm) 5 Provdjup (cm) Halt (mg/kg ts) 0,5 10 15 10 15 20 20 25 25 Båtfors Granfors Krångfors Kvistfors Båtfors Figur 4.5. Fortsättning 70 Granfors Krångfors Kvistfors 20 Zink 0 5 5 100 400 500 Provdjup (cm) Provdjup (cm) Halt (mg/kg ts) 200 300 Glödförlust 0 0 0 10 15 Halt (% av ts) 5 10 15 10 15 20 20 25 25 Båtfors Granfors Krångfors Kvistfors Båtfors Granfors Krångfors Kvistfors Granforsmagasinet, kväve och fosfor 0 1 2 Halt (g/kg ts) 3 4 5 6 Provdjup (cm) 0 5 10 15 20 Figur 4.5. Fortsättning 25 Totalkväve Totalfosfor Ytsediment i Bruträsket och Granforsmagasinet, Skellefteälven, april 2005 Ytsedimentproverna (0-1 cm), som togs samtidigt som yt- och bottenvattenproverna, visar för Bruträskets del på något högre metallhalter än motsvarande prov från juli 2005 (bilaga 4). I Granforsmagasinet låg metallhalterna i ytsedimentet i allmänhet i närheten av dem som mättes upp i juli 2004 (bilaga 7). I motsats till vattnet så kunde mätbara halter av cyanid påvisas i sedimentet. Cyanidhalterna i Bruträskets ytsedimentet är mycket höga i jämförelse med det generella riktvärdet för känslig markanvändning (KM) när det gäller förorenad mark (tabell 4.2). Detta motsvarar ett måttligt allvarligt tillstånd d.v.s. att det finns risk för skador på hälsa och miljö om riktvärdet överskrids (Naturvårdsverket 2002). Halten totalcyanid är ungefär fyra gånger högre än riktvärdet och den lättillgängliga andelen 24 gånger högre. I Granforsmagasinet ligger halterna betydligt under riktvärdet. Tabell 4.2. Cyanid (mg/kg ts) och torrsubstans (%) i Bruträskets och Granforsmagasinets sediment, april 2004. I Granforsmagasinet togs provet i djuphålan utanför Brubäckens mynning. Riktvärdet avser känslig markanvändning (KM) gällande förorenad mark, vilket indikerar ett måttligt allvarligt tillstånd = risk för skador på hälsa och miljö (Naturvårdsverket 2002). Bruträsket Cyanid, lättillgänglig (mg/kg ts) Cyanid, total (mg/kg ts) Torrsubstanshalt (%) 24 130 3,1 71 Granforsmagasinet 0,44 2,3 16,3 Riktvärde – förorenad mark (KM) 1 30 - 4.2.3 Abborrar I Skellefteälven fångades abborrar i tre kraftverksmagasin samt i mynningsområdet i Ursviksfjärden under juli-början av augusti 2004 (i Krångforsmagasinet i början av oktober). Morfometriska variabler och resultat från metallanalyserna redovisas i diagramform utifrån fångstlokalernas läge i älven. Rengårdsmagasinet som är den högsta lokalen ligger längst till vänster, följt av Granforsmagasinet och Krångforsmagasinet, och slutligen mynningslokalen i Ursviksfjärden. Förutom data för lokalerna i Skellefteälven har även resultat från Örefjärden (längst till höger) medtagits som jämförelsematerial (NRM 2005). Medel-, maximi- och minimivärden för varje lokal redovisas i diagrammen. Fullständiga data från abborrundersökningen återfinns i bilaga 8. Antal analyserade fiskar från provtagningslokalerna i Skellefteälven varierar mellan sex och tio stycken (tabell 4.3). Att målet med tio fiskar per sjö inte uppnåtts beror på att tillräckligt antal fiskar i lämplig storlek inte har fångats. Könsfördelningen visar att den övervägande delen av de analyserade abborrarna från kraftverksmagasinen var honor, utom i Granforsmagasinet där andelen hanar var betydligt större. Tabell 4.3. Antal analyserade fiskar per lokal i Skellefteälven samt könsfördelning. Som jämförelsematerial redovisas även data för Örefjärden (NRM 2005). Rengårdsmagasinet Granforsmagasinet Krångforsmagasinet Ursviksfjärden Örefjärden Antal 6 10 10 10 10 Kön (♂ / ♀) 2/4 8/2 4/6 0 / 10 4/6 När det gäller storleken, längd och vikt, hos abborrarna så är de från Krångforsmagasinet och Ursviksfjärden något mindre än de från de övriga lokalerna (figur 4.6). I Rengårdsmagasinet fångades inte tillräckligt antal fiskar inom det önskade storleksintervallet, varför tre fiskar som var något längre än 20 cm analyserades för att få ett större underlag för bedömning av metallpåverkan. Skillnader i längd och vikt mellan lokalerna följer samma mönster, dock visar den beräknade konditionsfaktorn (CF) att abborrarna från Granfors- och Krångforsmagasinen är något magrare än de övriga. Abborrarna från Granforsmagasinet är märkbart äldre än de från de övriga lokalerna i Skellefteälven samt Örefjärden. Den beräknade årliga tillväxten är högst hos abborrarna från Rengårdsmagasinet (19 g/år), för att i Granforsmagasinet endast vara hälften så hög. Från Granforsmagasinet blir tillväxthastigheten successivt allt högre vid de följande provtagningsplatserna, men är dock lägre i Ursviksfjärden jämfört med i Rengårdsmagasinet. I Örefjärden är tillväxten hos abborrarna högre än vid provtagningslokalerna i Skellefteälven. 72 25 120 Längd Vikt 100 20 80 cm gram 15 60 10 40 5 20 0 0 Rengård 12 Granfors Krångfors Ursviksfj. Rengård Örefj. Krångfors Ursviksfj. Örefj. Krångfors Ursviksfj. Örefj. Ursviksfj. Örefj. 1,6 Ålder Konditionsfaktor 1,4 Konditionsfaktor 10 8 år Granfors 6 4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 2 0,2 0 0,0 Rengård Granfors Krångfors Ursviksfj. Örefj. Rengård 35 Tillväxt 30 25 g/år Figur 4.6. Medel-, maximi- och minimivärden för längd, vikt, ålder, beräknad årlig tillväxt och konditionsfaktor hos abborrarna från de utvalda kraftverksmagasinen i Skellefteälven. För jämförelse har abborrar från Örefjärden medtagits (Greyerz 2005). Granfors 20 15 10 5 0 Rengård Granfors Krångfors Resultaten från metallanalyserna som gjorts på abborrar från Skellefteälven visar inte på något entydigt mönster. Halterna av flera metaller varierar dock tämligen mycket hos abborrarna från Granforsmagasinet och hos dessa förekommer ofta de högsta uppmätta halterna (figur 4.7). Av kadmium i lever uppvisar Rengårdsmagasinets abborrar den lägsta medelhalten (3,6 mg Cd/kg ts) och den minsta variationen. I Granforsmagasinet är medelhalten ungefär dubbelt så hög (6,7 mg Cd/kg ts) och variationen kraftig. Nedströms i älven sjunker halterna. I Örefjärdens abborrar uppgår medelhalten av kadmium till ca en tiondel av Ursviksfjärdens abborrar. Av kobolt i lever kan ett tydligt mönster iakttas. Medelhalterna ökar successivt från Rengårdsmagasinet till mynningslokalen i Ursviksfjärden, där halten är ungefär dubbelt så hög som i Rengårdsmagasinets abborrar. Största haltvariationerna uppvisar Granforsmagasinet och Ursviksfjärden. 73 Ursviksfjärden och Granforsmagasinet är de lokaler där medelhalten av koppar är högst. Även Örefjärdens abborrar uppvisar en medelhalt på samma nivå. Haltvariationerna av koppar är tämligen stora vid många lokaler, men inte i Krångforsmagasinet. Där är variationen minimal och medelhalten förhållandevis låg. Kvicksilverhalterna i lever respektive muskel beskriver samma mönster mellan lokalerna. I Granforsmagasinet är medelhalterna ungefär dubbelt så hög som vid de övriga lokalerna. Där är även haltvariationen stor. Medelhalterna av kvicksilver i muskel är ungefär lika i Ursviksoch Örefjärden. En jämförelse med Europeiska kommissionens gränsvärde för fiskkött, 0,5 mg Hg/kg vv (Europeiska gemenskapernas kommission 2001), visar att kvicksilverhalterna i muskel inte överskrider detta vid någon av lokalerna. Medelhalten av kvicksilver i lever är 3-4 gånger högre än i muskel. I Granforsmagasinet är medelhalten av zink i abborrlever lägst, men haltvariationen är stor. Vid de övriga lokalerna i Skellefteälven är medelhalterna något lägre. Medelhalten av kvicksilver i muskel är tämligen lika i de båda fjärdlokalerna. Liksom för abborrarna i sjöundersökningen ligger halterna av arsenik, bly, krom och nickel i de allra flesta fall under rapporteringsgränserna (bilaga 8). Av arsenik är halter över den högsta rapporteringsgränsen (0,4 mg As/kg ts) endast uppmätt hos fyra abborrar, två i Rengårdsmagasinet och två i Ursviksfjärden. Halterna är jämförelsevis höga i dessa abborrar, 0,8-2,4 mg As/kg ts. I Örefjärden är medelhalten (6,5 mg As/kg ts) avsevärt högre än vid samtliga lokaler i Skellefteälven. Blyhalterna ligger under rapporteringsgränserna (0,05-0,2 mg Pb/kg ts) i alla undersökta lokaler frånsett Ursviksfjärden där fyra abborrar innehåller uppmätbara halter, 0,1-0,5 mg Pb/kg ts. I Örefjärden ligger halterna av bly i det nedre området av rapporteringsgränserna och betydligt lägre än de uppmätta halterna i Ursviksfjärden. Krom och nickel uppvisar mätbara halter i sju respektive tolv abborrar från Skellefteälven. Endast fem av dessa innehåller lika höga halter som den högsta rapporteringsgränsen (0,2 mg/kg ts) för krom och nickel. Halterna av dessa metaller i Örefjärdens abborrar ligger något under de halter som uppmätts i abborrarna från Ursviksfjärden. De statistiska beräkningarna visar att det inte finns någon signifikant (statistiskt säkerställd) skillnad (p=0,05) mellan abborrarna från de olika provtagningsplatserna i Skellefteälven vad det gäller kadmium och zink i abborrlever, och kvicksilver i muskel. Av koppar är dock halterna signifikant lägre i abborrarna från Krångforsmagasinet jämfört med de från Ursviksfjärden. För arsenik, bly, krom och nickel är det inte meningsfullt att göra några statistiska beräkningar på grund av att mätbara halter endast förekom i ett fåtal av fiskarna. De statistiska beräkningarna visar att åldersskillnaden är signifikant mellan flera lokaler. Jämför man i sin tur abborrarna från Ursviksfjärden de från Örefjärden, så visar de statistiska beräkningarna att kadmium- och zinkhalterna är signifikant lägre (p=0,05) i Örefjärdens abborrar. För koppar i lever, och kvicksilver i muskel finns det ingen skillnad mellan abborrarna från Ursviksfjärden och de från Örefjärden. Att arsenikhalterna i abborrarna från Skellefteälven var låga (under rapporteringsgränsen), medan Örefjärdens abborrar innehöll avsevärt högre halter pekar på att belastningen av arsenik är betydligt högre i Örefjärden. 74 18 3,5 Kadmium Kobolt 3,0 14 Halt i lever (mg/kg ts) Halt i lever (mg/kg ts) 16 12 10 8 6 4 2,0 1,5 1,0 0,5 2 0,0 0 Rengård 60 2,5 Granfors Krångfors Ursviksfj. Rengård Örefj. 160 Koppar Granfors Krångfors Ursviksfj. Zink Halt i lever (mg/kg ts) Halt i lever (mg/kg ts) 50 40 30 20 120 80 40 10 0 0 Rengård 2,0 Granfors Krångfors Ursviksfj. Örefj. Rengård 0,6 Kvicksilver Halt i muskel (mg/kg vs) Halt i lever (mg/kg ts) 0,5 1,5 1,0 0,5 Granfors Krångfors Ursviksfj. Örefj. Granfors Krångfors Ursviksfj. Örefj. Kvicksilver (muskel) 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 Rengård Granfors Krångfors Ursviksfj. Rengård Figur 4.7. Medel-, maximi- och minimihalter av metaller i lever (mg/kg ts) och kvicksilver i muskel (mg/kg vs) hos abborrarna från de utvalda kraftverksmagasinen i Skellefteälven. För jämförelse har abborrar från Örefjärden medtagits (Greyerz 2005). Europeiska kommissionens gränsvärde för kvicksilver i muskel, 0,5 mg/kg vv, (Europeiska gemenskapernas kommission 2001) är markerat i diagrammet. 4.2.4 Snäckor I september 2004 samlades snäckor in vid två lokaler i Skellefteälven, nedströms Båtfors kraftstation och utanför Brubäckens mynning i Granforsmagasinet (figur 4.2). Substratet som snäckorna förekom på, liksom bottenförhållandena, skiljer sig mellan lokalerna. I insamlingsområdet nedströms Båtfors kraftstation hittades snäckorna på de 5-30 cm stora stenar som utgör botten, medan snäckorna i Granforsmagasinet uppehöll sig nästan uteslutande på de stubbar och rötter som ligger i det grunda sedimentområdet invid holmen utanför bäckmynningen. Även vattenförhållandena skiljer sig mellan lokalerna. Nedströms Båtfors 75 kraftstation bedöms strömhastigheten vara högre och vattennivån fluktuera något mer beroende på hur mycket vatten som släpps igenom kraftstationen. Målsättningen var att (liksom i Rönnskärsverkens snäckundersökningar) analysera snäckor i storleksintervallet 0,05-0,14 g. Antalet insamlade snäckor i denna storlek var dock för Granforsmagasinets del i minsta laget. För att få ett större underlag utökades därför viktklassen till att omfatta 0,04-0,15 g. Denna åtgärd bedöms dock inte påverka jämförelsen mellan lokalerna nämnvärt. Resultaten från analyserna presenteras i tabell 4.4. Analysresultaten visar att metallhalterna över lag är högre i snäckorna från Båtfors i jämförelse med de från Granforsmagasinet. Tabell 4.4. Metaller i snäckor insamlade nedströms Båtfors kraftstation och utanför Brubäckens mynning i Granforsmagasinet, 16 september 2004. Variabel Provt. koord. Antal snäckor Viktintervall Torrsubstans Arsenik Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom Kvicksilver Mangan Nickel Zink Enhet Båtfors kraftstation Granforsmagasinet X;Y st g % mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS 7198980 ; 1709710 72 0,05-0,14 21,5 7,8 1,7 4,3 1,1 81 1,4 0,17 778 10,7 7194760 ; 1717500 63 0,04-0,15 19,4 5,4 1,0 3,7 2,4 47 1,5 0,12 743 4,0 mg/kg TS 207 206 4.2.5 Burförsök Öringungar Vid första kontrollen (två dygn), av det åtta dygn långa burförsöket med öringungar, hade samtliga ungar som placerats i Nya sjön dött. Vid andra kontrollen (fyra dygn) hade två fiskungar dött i Brubäcken och vid tredje kontrollen (sex dygn) hade en fiskunge dött i Finnforsån. När försöket avslutades efter åtta dygn levde åtta öringungar i Brubäcken och nio öringungar vid kontrollokalen i Finnforsån. Vattnets surhet låg vid provtagningstillfällena tämligen lika (klass 2-3) i Brubäcken och Finnforsån (tabell 4.5). I Nya Sjön var både pH och kvävehalterna extremt höga. I Brubäcken var totalkvävehalterna mycket höga (klass 4) och en stor andel utgjordes av ammoniumkväve. Syretillståndet var vid provtagningen tämligen gott (klass 1-2). Aluminiumhalterna var normala för vattendrag i kommunen. 76 Tabell 4.5. Vattenkemi (pH, kvävefraktioner, syre, aluminium (totalhalt) och temperatur) vid burförsök med öringungar (1-åriga) i Nya Sjön, Brubäcken och Finnforsån, 3-11 maj, 2005. Klassindelning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Sjö / vattendrag Lokal X Y Försöksdag (datum ) pH Totalkväve (ug/l) NH4+-kväve ug/l) Aluminium (ug/l) Syrgas 3 (mg/l) Syremättnad 3 (%) Temperatur 3 (ºC) Nya Sjön BruFinnbäcken forsån Brutorp Lindero BruFinnbäcken forsån Brutorp Lindero Brubäcken Brutorp Finnforsån 1 Lindero 7203050 7196720 7189610 7203050 7196720 7189610 7196720 7189610 1713450 1715600 1716840 1713450 1715600 1716840 1715600 1716840 Utsättning = dag 0 (2005-05-03) 9,4 6,7 6,3 10000 4700 260 4700 3200 15 140 190 140 - Nya Sjön Dag 6 (2005-05-09) 6,9 10,2 13,5 59 77 104 6,4 3,3 3,5 Avslut = dag 8 (2005-05-11) 2 6,5 6,4 3700 350 2600 18 9,6 11,8 78 97 5,7 6,1 1 Vattenprovet taget i Finnforsån vid Bergliden, ca 7 km nedströms kontrollokalen. Inget prov togs i Nya Sjön vid detta tillfälle. 3 Uppmätt med syremätare för fältbruk, typ WTW Oxi 323. 2 Flodkräfta När burförsöket med flodkräfta, som pågick i 12 dygn, avslutades levde samtliga kräftor vid båda lokalerna. Ingen märkbar påverkan på kräftorna kunde urskiljas vid någon av lokalerna. Analysresultaten från vattenprovtagningarna visar att pH var drygt 7 (klass 1) i Skellefteälven vid provtagningstillfällena och ca 6,5 (klass 2-3) i Brubäcken (tabell 4.6). Kvävehalterna var mycket höga i Brubäcken och andelen ammoniumkväve (NH4+) stor. I älven var kvävehalterna låga (klass 1) och andelen ammoniumkväve mycket liten. Aluminiumhalterna i Brubäcken var normala för området. I älven var halterna av aluminium låga. Tabell 4.6. Vattenkemi (pH, kvävefraktioner, aluminium (totalhalt) och temperatur) vid burförsök med kräftor, 26 augusti – 7 september, 2005. Klassindelning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Vattendrag Lokal X Y Försöksdag (datum) pH Totalkväve (µg/l) NH4-kväve (µg/l) Aluminium (µg/l) Temperatur (°C) Brubäcken Skellefteälven Brubäcken Skellefteälven Brutorp Forsbacka Brutorp Forsbacka 7196720 1715600 7192090 1723320 Dag 4 (2005-08-30) 6,6 3100 1100 130 13,5 7,2 170 3 20 14,6 77 7196720 7192090 1715600 1723320 Dag 12 = avslut (2005-09-07) 6,5 7,1 3100 200 820 10 100 22 13,4 13,7 4.3 Diskussion En kvalificerad bedömning av det aktuella tillståndet i en sjö eller ett vattendrag kan endast göras om man vet hur det ursprungliga tillståndet var, d.v.s. innan mänskliga verksamheter av betydelse började påverka processer och förhållanden i avrinningsområdet. Alla typer av mänskliga verksamheter, även småskaliga jordbruks- och skogsbruksverksamheter, innebär en påverkan om än av liten betydelse jämfört med storskaliga industriverksamheter. Därför används oftast förhållandena före industrialiseringens genombrott på 1800-talet, som ett mått på hur det ursprungliga tillståndet var. Analyserna av sedimentet på bakgrundsnivån (30 cm sedimentdjup) i Bruträsket visar att bakgrundshalterna, d.v.s. de ursprungliga naturliga halterna, av metaller i Bruträskets tillrinningsområde inte är förhöjda på grund av de mineraliseringar som förekommer i Bolidenområdet. Som tidigare nämnts varierar dock både bakgrundshalterna och moränhalterna av metallerna mycket inom hela undersökningsområdet. Vidare visar sedimentundersökningarna i Bruträsket på en accelererande belastning av metaller och svavel från ca 20 cm upp till 13 cm sedimentdjup. Denna markerar sannolikt perioden från gruvverksamhetens etablering i området under slutet av 1920-talet fram till 1953 då Brubäcken togs i anspråk som recipient för anrikningsverket i Boliden. Även driften vid Långselegruvan, som bröts mellan 1947-55, kan ha bidragit till haltökningarna. Sedan efterbehandlingen 1995 avleds dränagevattnet från det tidigare gruvområdet via diken till Brubäcken, vilket sannolikt innebär en viss ökning av metalltillförseln till Bruträsket, framförallt vid snösmältning och riklig nederbörd. De minskande men fortfarande höga metallhalterna som sedan förekommer uppåt i sedimentet antas beskriva den kraftiga och varierande påverkan från anrikningsverksamheten som uppkommer till följd av t.ex. mineralogiska skillnader hos de malmer som anrikats, kemiska processer i Gillervattnet, införande av olika reningsåtgärder samt varierande nederbördsmängder. Bly, kadmium, kvicksilver och zink visar på en sjunkande belastningstrend under senare år, antagligen till följd av de reningsåtgärder som införts, t.ex. den kalkning av utgående vatten från Gillervattnet som pågått sedan 1991. De starka positiva sambanden (r = 0,91-0,99) mellan svavel och metaller som järn, arsenik, koppar och zink styrker antagandet att haltförändringarna i sedimentet från ca 20 cm och uppåt beror på den bearbetning av sulfidmalmer som pågått i ca 80 år. Det faktum att halterna av svavel och många metaller även i dagsläget är kraftigt förhöjda i jämförelse med bakgrundshalterna, visar att Bruträsket alltjämt är kraftigt påverkat av verksamheten. De oftast lägre metallhalterna i Brubäcken nedströms sjön (se t.ex. Boliden Mineral AB 2005; 2006) visar att den fungerar som ett ytterligare klarningsmagasin i bäcken. Uppmätta metallhalter i vatten från recipienten Brubäcken och referensvattendraget Finnforsån pekar också på att Brubäckens vatten är kraftigt påverkat av anrikningsverksamheten. Halterna av främst sulfat, krom, zink och antimon är avsevärt högre i Brubäcken. Att zinkhalterna ofta är högre nedströms Bruträsket är överraskande. En möjlig förklaring kan vara att det sker en lokal tillförsel av zink till vattnet från gamla sedimentavsättningar i själva bäcken eller dess strandzoner, eller från moränen i det närliggande markområdet. Ett läckage av metaller från depåer avsatta tidigare när metallbelastningen var större borde dock även leda till högre halter av andra metaller kan man tycka. Undersökningarna i de båda vattendragen samt Bruträsket har även visat att belastningen av främst kväve, men även fosfor, är mycket hög i Brubäcken. Båda näringsämnena kommer 78 huvudsakligen från anrikningsverksamheten i Boliden, även om utsläppen från det kommunala reningsverket också bidrar med en del. Ammoniumkvävet, som är den dominerande kväveformen, är en nedbrytningsprodukt från cyanidlakningen som påbörjades under 2002. Ammoniumkväve har i sig själv en negativ inverkan på vattenorganismer, men omvandlas i ökande grad till den för vattenorganismer betydligt giftigare kväveformen ammoniak vid ökat pH och minskad temperatur. De höga halterna av ammoniumkväve (medel = 3300 µg/l) tillsammans med tillfälligt höga pH-värden (pH > 8) i Brubäcken innebär sannolikt att det förekommer tillfällen när känsligare arter i bäckens ekosystem slås ut. En jämförelse med de kanadensiska vattenkvalitetskriterierna för totalammonium (Government of British Columbia 2005) visar att gränsvärdena för akut toxicitet inte överskreds vid något av provtagningstillfällena, medan däremot gränsvärdena för kronisk toxicitet överskreds vid fyra av de fem provtagningarna. Detta förklarar till viss del avsaknaden av känsligare arter av bottendjur i Brubäcken. Rester av ej nedbruten cyanid i vatten har inte kunnat påvisas vid undersökningarna, varken i Brubäcken, Finnforsån, Bruträsket eller utanför Brubäckens mynning i Skellefteälven (Granforsmagasinet). Dock hittades betydande halter i Bruträskets ytsediment, ca 4 gånger högre än det generella riktvärdet för känslig markanvändning (30 mg CNTot/kg ts) när det gäller förorenad mark. Möjligen är det denna depå av cyanid som ger upphov till de svaga haltuppgångar av totalcyanid som ofta uppträder i Brubäcken när flödet börjar tillta under senare delen av vårvintern (Boliden Mineral AB 2003; 2004; 2005; 2006). Även i älven kunde mätbara halter detekteras om än de var betydligt under det nämnda riktvärdet. Förekomsten av cyanid i ytsedimenten visar att nedbrytningen av cyanid inte är fullständig under den kalla, mörka och isbelagda delen av året. För att avgöra hur det förhåller sig under andra delar av året samt om cyanid lagras i sediment i någon betydande omfattning krävs ytterligare provtagningar. Att cyanid inte kunde påvisas i yt- och bottenvattnet vid samma provtagningstillfälle som ytsedimentprovtagningarna, kan delvis bero på att den låga temperaturen medförde långa omslagstider för de olika reagenserna, vilket kan ha inneburit att cyaniden hann avgå eller brytas ner. De lägre metallhalterna i vatten och sediment i Granforsmagasinet jämfört med Bruträsket vid detta tillfälle beskriver den kraftiga utspädning som sker när bäckvattnet rinner ut i den betydligt större vattenmassan i Skellefteälven. De utförda toxicitetstesterna på bakterier (s.k. Microtox) och kräftdjur (Daphnia magna) visar, trots det som beskrivits ovan angående ammoniak, cyanid och metaller, att vattnet i Brubäcken (och Finnforsån) inte var akut giftigt för dessa organismer vid provtagningstillfällena. När det gäller Microtox-testet har det dock visat sig att dessa bakterier är tämligen okänsliga för bl.a. ammoniumkväve (Öman m.fl. 2000). Burförsöken med öringungar och flodkräftor visade inte heller på någon akut giftverkan hos Brubäckens (och Finnforsåns) vatten under försöksperioderna. De halter av ammoniumkväve som uppmätts vid burförsöken överskred inte heller de kanadensiska gränsvärdena för totalammonium (ammonium + ammoniak), varken för akut eller kronisk toxicitet. Som tidigare nämnts har dock gränsvärdena för kronisk toxicitet överskridits i Brubäcken vid ett antal tillfällen under 2004-2005. Att samtliga öringungar i Nya Sjön var döda efter två dygn säger något om vad som sannolikt händer med fisk och andra vattenorganismer i Brubäckens vattensystem vid de tillfällen då pH trots allt är mycket högt. Då ökar fraktionen ammoniak drastiskt, vilket innebär att stor del av vattenorganismerna slås ut. 79 Just på grund av att de vattenkemiska förhållandena i Brubäcken varierar mycket och att det ofta är tillräckligt med ett kortvarigt tillfälle av t.ex. höga ammoniakhalter för att skada ekosystemet, är det av stort värde att olika toxicitetstest utförs vid flera olika tillfällen under en årscykel. Dessa test tillsammans med olika biologiska undersökningar är viktiga när det gäller att fastställa bäckvattnets status ur biologisk synvinkel samt för att avgöra eventuella trender när det gäller vattnets kvalitet. De metallanalyser som gjorts på abborrar från Skellefteälven visar inte att halterna är signifikant högre i abborrarna från Granforsmagasinet (där Brubäcken mynnar) jämfört med de övriga provtagningslokalerna i älven, trots att metallbelastningen på recipienten Brubäcken är tydligt förhöjd. Att abborrarna från Granforsmagasinet inte innehåller högre metallhalter än vad som uppmätts kan ha flera orsaker. Dels kan det bero på att vattnet från Brubäcken, tillföljd av kalkningen vid Gillervattnet, innehåller mycket baskatjoner (kalcium, magnesium, natrium och kalium) som konkurrerar med tungmetallerna så att abborrarnas upptag av dessa begränsas. En annan orsak kan vara att Brubäckens vatten späds ut så mycket i älvvattnet att någon betydande metallpåverkan på abborrarna inte går att hitta. En företeelse som dock pekar mot att Brubäckens vatten påverkar abborrarna i Granforsmagasinet är att det finns individer som avviker med förhållandevis höga halter av flertalet metaller. En ytterligare iakttagelse när det gäller abborrarna från Granforsmagasinet är att de är äldre än abborrarna från övriga lokalerna i Skellefteälven (och Örefjärden) och att de har den lägsta tillväxten av samtliga provtagningslokaler. Detta kan delvis ha sin förklaring i könsskillnader mellan provtagningslokalerna, eftersom abborrhanar växer långsammare än honor. För Granforsmagasinets del, med dess stora andel hanar, medför detta att den årliga tillväxten av naturliga skäl är jämförelsevis låg. Om detta är den dominerande orsaken till abborrarnas låga tillväxthastighet eller om det förorenade vattnet från Brubäcken har inverkar på abborrarnas tillväxt är svårt att avgöra. Ser man till hur det förhåller sig vid fjärdlokalerna så är kadmium- och zinkhalterna signifikant högre i Ursviksfjärdens abborrar, och arsenik med all säkerhet signifikant högre i Örefjärdens (utan att några statistiska beräkningar gjorts på arsenik till följd av övervägande mindre änvärden i Ursviksfjärden). Beträffande Ursviksfjärden så måste man ha i åtanke att denna lokal, förutom älvens tillförsel av metaller, är påverkad av tidigare och nuvarande utsläpp från industrier i området, bl.a. Rönnskärsverken. De höga arsenikhalterna i Örefjärdens abborrar är sannolikt kopplade till älvvattnets naturligt förhöjda innehåll av arsenik. Resultatet från snäckundersökningen visar på lägre halter av flertalet metaller i snäckorna från Granforsmagasinet jämfört med de från lokalen nedströms Båtfors kraftstation (ungefär en mil uppströms Granforsmagasinet). Detta är något förvånande med tanke på att snäckorna från Granforsmagasinet plockades i området utanför Brubäckens mynning och att en förhöjd metallpåverkan därför var att vänta. En stor skillnad mellan lokalerna, som kan ha betydelse för resultatet, är att underlaget som snäckorna levde på var helt olika, sten vid Båtfors kraftstation och stubbar och rötter i Granforsmagasinet. Snäckornas födointag skiljer sig mycket från abborrarnas och man kan undra om det höga joninnehållet i Brubäckens vatten även har betydelse för snäckornas upptag av metaller som till viss del sker genom tarmen. En jämförelse med Rönnskärsverkens snäckundersökning i kustbandet 1999 (Sundell 2000) visar att halterna av bly, koppar och arsenik i snäckorna från Skellefteälven ligger på ungefär samma nivå som kustlokaler på ett något större avstånd från Rönnskärsverken. Zink- och kvicksilverhalterna i snäckorna från älvlokalerna ligger dock på ungefär samma nivå som 80 kustlokalerna med de högsta halterna, vilket antyder att tillförseln av dessa metaller till älven är något förhöjd. Vad man måste ha i åtanke är att det här handlar om att jämföra undersökningar i två olika vattenmiljöer vilket har sina brister och därför ska inte heller för stora slutsatser dras utifrån denna jämförelse. Några jämförbara snäckundersökningar gjorda i vattendrag har inte gått att hitta. Resultaten från de sedimentundersökningar som gjorts i Skellefteälven visar att provtagningsplatserna inte utgörs av ackumulationsbottnar. Ytsedimentens förhållandevis grova struktur och de låga glödförlusthalterna i Båtfors-, Krångfors- och Kvistforsmagasinen indikerar att det snarare handlar om transport eller erosionsbottnar. Att det minerogena materialet några centimeter ner i flera fall innehöll grövre växtdelar (löv, småkvistar och trästickor) visar också att så är fallet. I Granforsmagasinet bestod sedimentet av ett finare material, men den tämligen låga glödförlusthalten pekar mot att det även här handlar om transportbotten. Närheten till Brubäckens mynning medför sannolikt att sedimentationsförhållandena inte är så lugna som krävs för kontinuerlig ackumulation av material, åtminstone under delar av året, t.ex. under vårfloden. Att dra några slutsatser av de metallanalyser som gjorts på sedimentet från älvlokalerna är därför inte meningsfullt. 81 5 DAGVATTNET FRÅN BOLIDENS SAMHÄLLE 5.1 Metod Undersökningen har till syfte att klarlägga i vilken omfattning metaller transporteras från samhället via Nymyrbäcken och söderut till Bjurlidträsket respektive norrut via Stormyrbäcken och ut i Klintforsån. Provtagningarna har utförts vid fem och 2005-06-14) och snösmältning dagvattenutlopp (område 2a, 3, 4, skogsområdet nordost om Boliden tillfällen i Nymyrbäcken (figur 5.1). tillfällen, lågflöde (2004-08-24), högflöden (2004-09-22 (2005-04-06 och 2005-05-02). Prover har tagits i sex 6, 7 och 8a), ett mindre dikessystem som avvattnar Minerals industriområde (område 1), samt vid ett par Områdena 1-3 avrinner mot norr till Stormyrbäcken, område 4 avrinner till dagbrottet och områdena 5-8 mot söder till Nymyrbäcken, som mynnar i Bjurlidträsket. Bäckproverna togs uppströms dagvatteninflödet i bäcken för att göra det möjligt att jämföra bäckens halter med dagvattnets. Vid provtagningen 2005-05-02 togs samlingsprover för dagvattenutloppen, ett prov för område 2a och 3 (avrinner mot norr) och ett prov för område 6, 7 och 8 (avrinner mot söder). På grund av förekomst av is eller avsaknad av vatten har det förekommit att prov inte kunnat tas vid samtliga provpunkter. Figur 5.1. Avrinningsområden och provtagningsplatser för dagvattnet i Bolidens samhälle, samt recipienten Nymyrbäcken, 2004-2005. Röd linje markerar vattendelare. Områdena 1-3 avrinner till Stormyrbäcken, område 4 till dagbrottet och områdena 5-8 till Nymyrbäcken. Skuggade områden har ej provtagits men ingår i transportberäkningarna. 82 Analyser av pH alkalinitet, konduktivitet, TOC (totalt organisk kol), sulfat, kväve, fosfor, suspenderade ämnen samt metaller (totalhalter) har utförts av Alcontrol AB:s laboratorier i Umeå och Linköping. Uppslutning gjordes av proverna, frånsett de som togs i augusti och ett par i september 2004. Provtagningskärl avsedda för ändamålet tillhandahölls av det anlitade laboratoriet. Utifrån de halter som uppmätts har årlig transport av metaller, kväve, fosfor och suspenderade ämnen från varje dagvattenområde (1, 2a, 2b, 3, 4, 5, 6, 7, 8a och 8b) beräknats enligt: T = (ATot * φ * Nb * H ) / 100 000 där T = transporterad mängd (kg), ATot = avrinningsytans storlek (ha), φ = sammanvägd avrinningskoefficient, Nb = årsnederbörden (mm), och H = uppmätt medelhalt (µg/l). Den sammanvägda avrinningskoefficienten (φ) för varje område beräknas enligt: φ = (A1* φ1 + A2 * φ2 + A3 * φ3 osv.) / (A1 + A2 +A3 osv.) där A1, 2, 3 osv. = ytan av varje marktyp (ha) och φ1, 2, 3 osv. = avrinningskoefficienten för varje marktyp. De avrinningskoefficienter som använts vid transportberäkningarna för de egentliga dagvattenområdena (område 2-8) är de som gäller för dimensionering av allmänna avloppsledningar (Svenskt Vatten AB 2004) (tabell 5.1). Dessa koefficienter innefattar endast det vatten som leds bort i ledningssystemet och inte det vatten som infiltreras i marken eller magasineras i ojämnheter i markytan. För område 1 har en avrinningskoefficient på 0,5 använts eftersom det utgör ett skogsområde med ett öppet dikessystem som leder bort vattnet. Årsnederbörden har satts till 600 mm vid beräkningarna. Tabell 5.1. Avrinningskoefficienter som använts vid transportberäkningar för dagvattnet från de egentliga dagvattenområdena i Bolidens samhälle (Svenskt Vatten AB 2004). Marktyp Avrinningskoefficienter Skogsområde Gräsyta 0,1 0,1 Villa- Flerfamiljshusområde område 0,25 0,5 Industrimark 0,6 Endast den del av respektive dagvattenområdes yta som ligger i den bebyggda delen av själva samhället (figur 5.1) har medtagits i transportberäkningarna. För område 3 och 7 innebär detta att den del av avrinningen som kommer från skogsmarken på berget Bjurlidens västra sida (inkl. Sidtjärnen) inte medräknats. Detta medför dock sannolikt en underskattning av de transporterade mängderna för område 3 och 7, eftersom det renare vattnet från skogsområdet späder ut dagvattnet från samhället. Område 1 som endast består av skogmark ingår dock i transportberäkningarna. För de områden som inte provtagits (område 2b, 5 och 8b) har medelhalter av intilliggande områden använts vid beräkningarna. Villaområdet öster om område 8b har inte tagits med i beräkningarna då vattnet från detta område inte belastar Nymyrbäcken. 83 5.2 Resultat Resultaten från provtagningarna av dagvattnet samt recipienten Nymyrbäcken under 2004 och 2005 redovisas i tabell 5.2 och fullständiga uppgifter återfinns i bilaga 9. På grund av förekomst av is eller avsaknad av vatten har det förekommit att prov inte kunnat tas vid samtliga provpunkter. Även om det här handlar om dagvatten har en jämförelse gjorts med de svenska bedömningsgrunderna för sjöar och vattendrag (Naturvårdsverket 1999). Dessutom har halterna jämförts med föreslagna gränshalter för dagvatten vid utsläpp till mycket känsliga recipienter. Halter över dessa gränsvärden indikerar ett reningsbehov (Sweco VBB VIAK 2001). En bedömning av dagvattnet utifrån bedömningsgrunderna för sjöar och vattendrag (Naturvårdsverket 1999) visar att vattnet från område 1 var mycket surt och hade mycket låg alkalinitet (klass 5), medan vattnet från det egentliga dagvattennätet var neutralt och hade mycket god buffertkapacitet (klass 1, tabell 5.2). I recipienten Nymyrbäcken var vattnet något surt (klass 3) och buffertkapaciteten god (klass 2). Av metallerna var halterna över lag måttligt höga till höga (klass 3-4) i dagvattnet. Koppar och zink låg högst (klass 4-5) medan krom och främst nickel uppvisade låga halter i flertalet områden. Kvicksilverhalterna var i ungefär hälften av proverna under rapporteringsgränsen, men noteras bör att denna varierade mellan 0,013 och 0,13 µg/l. Vattnet från området nordost om Boliden Minerals industriområde, område 1, innehöll metallhalter som var avsevärt högre än i dagvattenområdena. I Nymyrbäcken, uppströms dagvatteninloppet från södra delen av samhället, var halterna lägre än i dagvattnet. Av arsenik, bly, koppar och zink var halterna måttligt höga (klass 3) i recipientvattnet, medan halterna av övriga metaller var lägre. Halterna av kväve och fosfor i dagvattnet var huvudsakligen måttligt höga (klass 3), i Nymyrbäcken låga (klass 2). En jämförelse med de föreslagna gränshalterna för dagvattenutsläpp till mycket känsliga recipienter (Sweco VBB VIAK 2001) visar att medelhalterna i vattnet från område 1 överskrider gränshalterna för flertalet metaller (tabell 5.2). Koppar är den metall vars gränshalt överskrids i flest dagvattenområden (1, 2a, 6 och 8a). I övrigt så överskrids gränshalterna för kadmium, krom, nickel och zink i en del av områdena vid något provtagningstillfälle, men medelhalterna ligger dock oftast under gränshalterna. Medelhalterna av kväve, fosfor och suspenderade ämnen i dagvattnet är betydligt lägre än de föreslagna gränshalterna. 84 Tabell 5.2. Analysresultat (medelvärden) från provtagningarna av dagvattnet från Bolidens samhälle samt i recipienten Nymyrbäcken, 2004-2005. Metallhalter avser totalhalter. Klassindelning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999) har markerats med den rekommenderade färgskalan. Föreslagna gränshalter för dagvatten (Sweco VBB VIAK 2001) redovisas och de medelhalter som överskrider dessa är markerade med fet text. Dagvattenområde 11 Susp. ämnen Arsenik Antimon Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom Kvicksilver Nickel Zink Kväve Fosfor 3 4 7,1 0,26 27 6 7,0 0,50 1,5 0,30 7,7 19 1,1 0,024 5,5 81 586 26 Dagbrottet 6,9 0,11 2,9 12 5,8 0,50 8,9 0,12 1,7 13 2,9 0,050 1,3 110 355 43 Stormyrbäcken Recipient pH Alkalinitet Sulfat 2a mekv/l mg/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 3,4 < 0,016 447 4 20,0 0,67 41,3 23,2 232,5 1 395 17,6 0,034 56,3 4318 1025 15 7,3 0,35 33 8 16,5 0,88 4,2 0,41 4,4 52 1,4 0,037 4,1 171 1108 33 6 7 Nymyrbäcken 7,0 0,38 33 9 6,3 1,00 3,7 0,50 6,6 50 6,9 0,034 7,5 166 1214 39 7,2 0,44 22 10 6,9 0,50 2,6 0,34 3,2 30 5,6 0,031 6,0 103 882 31 Gränshalt 3 8a 7,2 0,74 20 4 11,6 1,13 1,0 0,27 3,0 47 18,2 0,026 13,0 132 914 21 Nymyrbäcken 2 6,3 0,13 3,9 3 11,5 0,50 1,9 0,05 10,2 5 1,9 0,017 0,6 21 525 13 80 20 0,7 40 15 0,04 45 175 1700 175 1 Mindre skogsområde nordöst om Boliden Mineral AB:s industriområde. Recipient för område 6, 7, 8a. 3 Föreslagna gränshalter för dagvatten vid orenat utsläpp till mycket känsliga recipienter (vattendrag och mindre sjöar) enligt Sweco VBB VIAK, PM 2001-10-19. 2 Beräknad årlig ämnestransport från Bolidens dagvatten till Stormyrbäcken och Nymyrbäcken, samt total transport från Nymyrbäckens avrinningsområde till Bjurlidträsket redovisas i tabell 5.3 respektive 5.4. Enligt beräkningarna får Stormyrbäcken ta emot en något större mängd metaller, främst koppar och zink från samhället än Nymyrbäcken. Belastningen av näringsämnen är däremot större på Nymyrbäcken. Transporten till Stormyrbäcken domineras för flera metaller av tillförsel från område 1, trots att arealen av detta område endast utgör 7 % av den totala dagvattenarealen som avvattnas till Stormyrbäcken. Dagvattnets andel av metalltransporten till Bjurlidträsket är förhållandevis stor av kadmium, koppar, krom, nickel och zink, med tanke på dagvattenområdets storlek. Enligt beräkningarna får Stormyrbäcken ta emot en något större mängd metaller, främst koppar och zink från samhället än Nymyrbäcken. Belastningen av näringsämnen är däremot större på Nymyrbäcken. Transporten till Stormyrbäcken domineras för flera metaller av tillförsel från område 1, trots att arealen av detta område endast utgör 7 % av den totala dagvattenarealen som avvattnas till Stormyrbäcken. Dagvattnets andel av metalltransporten 85 till Bjurlidträsket är förhållandevis stor av kadmium, koppar, krom, nickel och zink, med tanke på dagvattenområdets storlek. Tabell 5.2. Årlig ämnestransport till Stormyrbäcken/Klintforsån via dagvattnet från norra delen av Bolidens samhälle. Till Stormyrbäcken från norra delen av Bolidens samhälle 1 1 Därav från område 1 Avrinn. omr. areal 38 ha 2,7 ha 7% Arsenik Antimon Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom Kvicksilver Nickel Zink Susp. ämnen Kväve Fosfor kg/år 0,9 0,047 0,53 0,22 2,3 14 0,22 0,0021 0,76 44 452 60 1,9 kg/år 0,2 0,006 0,35 0,20 2,0 12 0,15 0,0003 0,48 37 32 9 0,13 % 19 12 67 91 85 85 67 14 64 83 7 15 7 Innefattar område 1, 2a, 2b och 3. Tabell 5.3. Årlig ämnestransport till Bjurlidträsket via Nynyrbäcken, samt dagvattnets andel av denna. Till Bjurlidträsket via Nymyrbäcken Avrinn. omr. areal Arsenik Antimon Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom Kvicksilver Nickel Zink Kväve Fosfor 1 Därav från södra delen av Bolidens samhälle 1 341 ha 62 ha 18 % kg/år kg/år % 11,9 0,6 2,1 0,1 10,4 8,7 2,6 0,020 1,3 33,5 613 15 0,7 0,08 0,3 0,04 0,4 4,0 0,8 0,003 0,8 13 101 3,3 6 14 13 43 4 46 30 16 56 39 16 21 Innefattar områdena 5, 6, 7, 8a och 8b. 86 5.3 Diskussion De analyser som gjorts på dagvattnet från Bolidens samhälle visar att halterna av flertalet metaller är måttligt till mycket höga utifrån Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag (Naturvårdsverket 1999). Metaller i dagvatten kommer till stor del från biltrafik, luftnedfall, förbränning, korrosion av metallkonstruktioner med mera. För Bolidens del inverkar sannolikt även närheten till verksamheten vid Boliden Minerals industriområde, damning från sandmagasinet Gillervattnet samt eventuell förekomst av sulfidhaltigt fyllnadsmaterial (från anrikningsverksamheten) i gator och ledningsgravar. Metallhalterna i vattnet från skogsområdet nordost om Boliden Minerals industriområde (område 1) överskrider kraftigt de föreslagna gränsvärdena för dagvattenutsläpp till mycket känsliga recipienter (vattendrag och mindre sjöar). Detta indikerar att det finns ett behov av rening av detta vatten (Sweco VBB VIAK 2001). Dagvattnet från själva samhället överskrider främst gränsvärdet för koppar. Jämför man metallhalterna i dagvattnet från själva samhället med undersökningar av dagvatten i Skellefteå (Andersson 2003) och Piteå (Evjen 1997) ser man att vattenkvaliteten med avseende på metaller är tämligen lika vid de tre undersökningarna. Innehållet av kväve, fosfor och suspenderade ämnen i Bolidens dagvatten är lägre än i dagvattnet från Skellefteå och Piteå. Dagvattnets innehåll av olika ämnen kan dock variera kraftigt beroende på flera faktorer, t.ex. markanvändning, regnintensitet och tid sen föregående nederbördstillfälle, vilket gör att provtagningstidpunkten och antalet prov har stor betydelse för om halterna kan anses vara representativa. Vid undersökningarna i Skellefteå och Piteå togs prover vid endast två tillfällen, vilket är i minsta laget. De höga metallhalterna i vattnet från område 1 förklaras sannolikt av att området användes som uppsamlingsplats för dränagevatten från norra delen av Boliden Minerals industriområde fram till 1968. Analyser på jord från området som gjordes 1989 visade att ansenliga mängder metaller fanns lagrade i marken (Lindeström 1989). Urlakning av metaller från detta stora markförråd ligger antagligen bakom de höga metallhalter som även mätts upp under 2004 och 2005. Mycket tyder på att det även sker en viss tillförsel av metallförorenat vatten från ett bräddavlopp nordost om Boliden Minerals industriområde (figur 5.2). Detta bräddavlopp mynnar i södra änden av ett av dikena som avvattnar område 1. Bräddavloppets funktion är dock inte klarlagd i skrivandets stund, men Boliden Mineral utreder detta. Transportberäkningarna för dagvattnet från den norra delen av Bolidens samhälle visar att område 1 står för den absolut största andelen (65-90 %) av den årliga metalltransporten (bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink) till Stormyrbäcken som mynnar i Klintforsån ca 2 km nedströms provtagningspunkten. Om man jämför metalltransportern från område 1 med beräkningar för Klintforsån 2003 (Vestermark och Persson 2004), visar detta att tillförseln av bly, kadmium, krom och zink från område 1 utgör mellan 5-13 % av åns mynningstransport av dessa metaller. Detta är mycket med tanke på områdets ringa storlek. I jämförelse med de metallmängder som tillförs ån från den närliggande Tippen (avrymningsmassor) är bidraget från område 1 förhållandevis litet. Någon form av behandling av vattnet borde dock göras för att begränsa metalltillförseln till Klintforsån, särskilt med tanke på att marken i området kan komma att läcka metaller under lång tid. Ett sätt skulle vara att leda vattnet från område 1 via kalkningsstationen vid Tippen. 87 A B Figur 5.2. A) Bräddavloppet nordost om Boliden Mineral AB:s industriområde i Boliden och B) det dike som leder vattnet vidare ner till provpunkten för dagvattenområde 1. Transportberäkningarna för dagvattnet från den södra delen av samhället visar i sin tur att dagvattnet bidrar med en stor del av Nymyrbäckens totala metalltransport till Bjurlidträsket. Årstransporten av kadmium, krom, koppar, nickel och zink från dagvattnet utgör mellan 3056 % av bäckens totala transport av dessa metaller till sjön. Detta är mycket med tanke på att dagvattenområdets yta endast uppgår till 18 % av bäckens avrinningsområde. Som jämförelse kan nämnas att den årliga mängden koppar från södra delen av samhället utgör ca 15 % av den beräknade mynningstransporten av koppar för Brubäcken 2003 (Vestermark och Persson 2004). För arsenik, bly, kadmium och zink är motsvarade andel mellan 1-2 %. Andra vatten- och sedimentundersökningar inom detta projekt har dessutom visat att Nymyrbäckens vatten (inlopp 2, figur 3.5) och ytsedimentet i västra delen av Bjurlidträsket (punkt 2 och 3, figur 3.9) har en betydligt högre metallbelastning än i inloppen respektive ytsedimentet i östra delen av sjön. Tillförseln av metaller via dagvattnet från samhället bedöms vara den största orsaken till detta. Tillfället med inträngning av vatten från Gillervattnet 1985 bidrog med onaturligt stor tillförsel av metaller till främst västra delen av Bjurlidträsket, vilket kan ha en viss inverkan även idag. Skogsbruket i avrinningsområdet bedöms inte ha någon nämnvärd betydelse för den höga belastningen på västra delen av Bjurlidträsket. Att dagvattnets innehåll av koppar, men tidvis även av andra metaller, ligger över de föreslagna gränshalterna för dagvattenutsläpp till mycket känsliga recipienter (vattendrag och mindre sjöar) indikerar också att belastningen är betydande och att reningsåtgärder kan vara nödvändiga för att begränsa metalltillförseln till Nymyrbäcken och Bjurlidträsket (Sweco VBB VIAK 2001). Innan några reningsåtgärder görs bör dock flödesmätningar och provtagningar genomföras i samtliga inlopp till sjön för att få en säkrare bild av den samlade metallbelastningen på Bjurlidträsket och dagvattnets andel av denna. 88 6 REFERENSER Andersson, G., 2003: Dagvattnets kvalitet i Skellefteå stad. Examensarbete inom miljö- och hälsoskyddsprogrammet, 20 poäng, MH 2003:2. Umeå universitet.34 sidor. Appelby, P.G., 2001: Chronostratigraphic techniques in recent sediments. I Last, W.M. och Smol, J.P. (editors), 2001: Tracking environmental change using lake sediments, Volume 1: Basin analysis, coring and chronological techniques. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. 547 sidor. Boliden Mineral AB, 2003: Miljörapport 2002 för Bolidenområdet. Boliden Mineral AB, 2004: Miljörapport 2003 för Bolidenområdet – verksamheter i drift. Boliden Mineral AB, 2005: Miljörapport 2004 för Bolidenområdet – verksamheter i drift. Boliden Mineral AB, 2006: Miljörapport 2005 för Bolidenområdet – verksamheter i drift. Brännström, F., 1985: Vattenförorening från Gillervattnet till Bjurlidensjön 1985. (nedtecknade observationer samt muntligen meddelat) Europeiska gemenskapernas kommission, 2001: Europeiska gemenskapernas officiella tidning. Kommissionens förordning (EG) nr 466/2001 av den 8 mars med ändringar. Hemsida: http://europa.eu/documents/eur-lex/index_sv.htm 2005-10-06. Evjen, L., 1997: Dagvatten – förslag på LOD- och ED-anläggningar lämpliga för Piteå älvdals sjukhus samt en undersökning av dagvattnet. Piteå. Flett Research Ltd, 2005: Hemsida: http: www.flettresearch.ca 2005-10-17. Government of British Columbia, 2005: Hemsida: http://www.env.gov.bc.ca/wat/wq/BCguidelines/nitrogen/nitrogen.html#tab2 2005-10-03. Granér, A., 2003: Naturvärdesutredning inför nytt sandmagasin. Granér Natur & Miljö. Umeå. 35 sidor. Greyerz, E. 2005: Koncentrationer av metaller och kvicksilver samt klorerade och bromerade substanser i fisk från Västerbottens län år 2004. Analysrapport från Riksmuseets Specialanalytiska Laboratorium, nr 2, 2005. Naturhistoriska riksmuseet, gruppen för miljögiftsforskning. Stockholm. 6 sidor. IVL Svenska miljöinstitutet AB, 2006: Hemsida: http://www.ivl.se/miljo/projekt/mossa/ 2006-01-25. Lindeström, L., 1989: Utredning angående förhållandena i och omkring Klintforsån, Skellefteå kommun. Svenska miljöforskargruppen AB. 25 sidor. Naturvårdsverket, 1986: Recipientkontroll vatten – Metodbeskrivningar del 1, undersökningsmetoder för basprogram. Rapport 3108. Naturvårdsverket. Solna. 190 sidor. 89 Naturvårdsverket, 1999: Bedömningsgrunder för miljökvalitet – sjöar och vattendrag. Rapport 4913. Naturvårdsverkets förlag. Stockholm. 101 sidor. Naturvårdsverket , 2002: Bedömningsgrunder för miljökvalitet – metodik för inventering av förorenade områden. Rapport 4918. Naturvårdsverkets förlag. Stockholm. 150 sidor. Norra Västerbotten, 1985: Reportage i Norra Västerbotten: ”Förbittring i Bjurliden – Bolidenbolaget förstör vår sjö”, 1985-03-09 och ”Boliden lovar skärpa bevakningen”, 1985-03-15. Nordiska ministerrådet, 1995: Manual for the Nordic Countries – methods in use in ESB. Nordic Environmental Specimen Banking. TemaNord 1995:543. Ohlsson, S.-Å., 2005: Biogeokemiska kartan – arsenik, bly, kadmium, kobolt, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink, Norra Västerbottenskusten, 22K-23L. Sveriges geologiska undersökning K 31: 1, 2, 4-8, 10 och 15. Palm, A., Furusjö, E., Ramberg, M. och Sternbeck, J., 2004: Miljögifter i Vänern – Vilka ämnen bör vi undersöka och varför? Vänerns vattenvårdsförbund, 2004 rapport 34/IVL Rapport B 1600. IVL Svenska Miljöinstitutet AB. Stockholm. 38 sidor. Rantalankila, M., 1995: Inventering av gruvavfall i Västerbotten. Examensarbete 1995:192 E vid avdelningen för tillämpad geologi. Tekniska högskolan i Luleå. 85 sidor. Rönnblom, E., 1999: Bakgrundsundersökning Maurliden. Examensarbete i naturgeografi D, 20 poäng, höstterminen 1999. Umeå universitet. 62 sidor. Sternbeck, J. och Östlund, P., 1999: Nya metaller och metalloider i samhället. IVL Rapport B 1332. IVL Svenska Miljöinstitutet AB. Stockholm. 144 sidor. Sweco VBB VIAK, 2001: PM – gränshalter för dagvatten, 2001-10-19. Sundell, J., 2000: Recipientkontroll vid Rönnskärsverken – tungmetaller i Lymnaea palustris. Examensarbete i biologi, 20 poäng. Institutionen för utbildning i biologi, miljö- och geovetenskap. Umeå universitet. 39 sidor. Svenskt Vatten AB, 2004: Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Publikation P90. Stockholm. Vestermark, L. och Persson, B-G., 2004: Samordnad recipientkontroll för Skellefteälven inom Skellefteå kommun, utvärdering av vattenkemi 2002-2003. 26 sidor. Öman, C., Malmberg, M. och Wolf-Watz, C., 2000: Handbok för lakvattenbedömning – metodik för karakterisering av lakvatten från avfallsupplag. IVL rapport B 1354. IVL Svenska miljöinstitutet. Stockholm. 100 sidor. 90 Skellefteå kommun, Bygg- och miljökontoret Trädgårdsgatan 7, 931 85 Skellefteå 0910-73 50 00 91