Metaller och miljögifter: NET-modellen, ett

advertisement
Göran Lindström 2016-04-14
Vattenförvaltningsdag vid SMHI
Metaller och miljögifter: NET-modellen,
ett kartläggningsverktyg för
miljögiftspåverkan
(Allt är preliminära beräkningar!)
NET - ett mångsidigt analysverktyg för
ämnestransport i hydrologiska nätverk
Filosofi
 Börja med helheten så allt kommer med, fyll gradvis i detaljerna.
 Är det en modell? I så fall en statisk modell, till skillnad från t.ex. HYPE som är
dynamisk.
Exempel på användningsområden
 Kartläggning och källfördelning
 Identifiering av kunskapsluckor, mätbehov etc.
 Transportberäkningar (mängder)
 Rimlighetskontroll av mätdata och utsläppskällor
 Uppskattning av diffusa källor etc.
 Uppskattningar i 37000 delområden
Olika principer
Uppskalning
”Nedskalning”
 Sammanställ/uppskatta alla källor
 Antag att man kan räkna ut allt som
 Utgå från mätdata i vattendrag
 Varifrån kommer dessa ämnen?
 Uppskatta källor och retention med

händer på vägen
Jämför eventuellt med mätvärden
hjälp av mätdata
Dynamisk
Statisk
 Löser upp processer på dygnsskala
 Räkna ut mängder etc. i efterhand
 Ofta vill man främst veta mängder,
 Ex S-HYPE (~1 natt)
 Miljögifts-HYPE (användes sedan
inte)
Nackdelar
Dyrt, arbetskrävande, stora osäkerheter i
t.ex. bruttobelastningarna, processer

medelvärden, källor
Kvalitetskontroll, screening
 Ex NET (~1 sekund)
 Scenarioverktyget
NET kan användas för både uppskalning
och nedskalning, och lite av båda
Koppling till miljögifter




Önskemål från Hav/Vattenmyndigheterna
Börja med metallerna
Nationell analys
På sikt bygga in funktioner i scenarioverktyget (andra ämnen än N och P), och
information om uppehållstider
Q (modell-obs)/obs
Från S-HYPE: Avrinning (mm/år 1999-2008), avrinningsområdenas arealer och koppling,
överledningar, bifurkationer. Summeras i NET.
Total-N
Från S-HYPE: Markanvändningar, punktkällor, enskilda avlopp, atmosfärsdeposition,
sjöarealer, sjödjup och vattendragens längder. Nederbörd, temperatur, medelhöjd etc.
Retentionen beror av halt, och uppehållstid i vattendrag och sjöar.
Viktad medelålder (år)
Vid mätpunkter i stora vattendrag (>2000km2), prel.
10 i topp
vid mynningarna
RANG
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
HARO
67 Motalaström
108 Göta Älv
58 Broströmmen
68 Söderköpingsån
45 Delångersån
85 Mieån
71 Botorpsströmmen
65 Nyköpingsån
20 Skellefteälven
61 Norrström
T(ÅR)
28.1
9.8
9.3
6.6
5.4
5.4
5.3
5.2
4.9
4.5
Total-N
modell-mätning (%)
Små
Stora
Total-N
modell-mätning (%)
Med sjöretention
Utan sjöretention
Flödesviktade halter Tot-N
(xi-m)/s, korrelationen r och effektiviteten NSE jfrt med mätningar
Mätningar
NET
r=93%,NSE=86%
S-HYPE
r=95%, NSE=90%
TOC (mätvärden, normerade)
TOC, modellerat inom CLEO
Mätdata Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn
 208433 mätvärden från början (1976-2013) från 365 stationer
 Kvalitetsgranskning och bortrensning av orimliga värden
 Beräkning av flödesviktade medelhalter mha daglig vattenföring från S-HYPE för
respektive mätplats, 1999-2008
Originalvärden
Troligt enhetsfel
Zink (mätvärden)
Gradient i nord/sydlig riktning.
Zn
Bakgrundshalter har en gradient i nord/sydlig riktning. Styrs i NET av temperaturen (vittring,
deposition m.m.). Punktkällor har uppskattats.
Cu (mätvärden)
Cu
Bakgrundshalter har en gradient i nord/sydlig riktning. Styrs i NET av temperaturen (vittring,
deposition m.m.). Punktkällor har uppskattats.
Cu, uppskattade punktkällorna nollställda
Cu med uppskattade källor
Cu högsta halten
I linjär skala
spännvidden bättre
Oförklarligt höga halter av allt i Töreälven
Hg (mätvärden)
Hg
Bakgrundshalter har en gradient i nord/sydlig riktning. Styrs av temperaturen (vittring,
deposition m.m.). Inga punktkällor har lagts in.
Hg utan sedimentation i sjöar
Kraftig överskattning av halten nedströms sjöar.
Lägsta Hg pga sedimentation i Vättern
Högsta Hg – men varför?
De 3 näst högsta Hg i Lyckebyån, varför?
Exempel på uppdaterat Hg obs+modell
66% inom ±30% från mätvärdena
Uppskattade halter, mängder finns alltså i alla 37000 områdena
10000
100000
1000
10000
100
1000
10
100
Smålandsste…
Duvfjärden,A…
Kärrafjärden,…
Zinkgruvan
Övriga
Åmmeberg,Z…
Punktkällor
Märstaån
Bällstaån
Dannemorasj…
Fåsjön,Nora
Nora
7.9
Vikern,Nora
Cu(kg/år)
Smedjebacken
Cu (ton/år)
Saxen,Saxd…
Endast några av de största inlagda som test
Kopparberg
Gruvsjön,Gar…
148.4
Tisken,Falun
Falun
Varpen,Falun
Varpen,Falun
Falun
Tisken,Falun
Gruvsjön,Gar…
Kopparberg
Saxen,Saxd…
Smedjebacken
Vikern,Nora
Nora
Fåsjön,Nora
Dannemorasj…
Bällstaån
Märstaån
Åmmeberg,Z…
Zinkgruvan
Kärrafjärden,…
Duvfjärden,A…
Smålandsste…
Uppskattade källor (brutto)
Zn (ton/år)
137
Punktkällor
Övriga
718
Zn(kg/år)
Faktorer i NET, för metaller
Nuvarande
 Nord-sydlig gradient i bakgrundshalter (vittring, deposition etc.). Styrs av
temperaturen.
 Sedimentation i sjöar, beroende på omsättningstiden i respektive sjö.
Sedimentationen betydande för Hg, nästan försumbar för Cu, övriga däremellan.
 Punktkällor viktiga för Cd, Cu, Zn och Pb (ofta gruvområden). För Hg inte
påtagligt.
Fungerar relativt bra!
Flexibelt att vidareutveckla
Download
Random flashcards
Ölplugg

1 Cards oauth2_google_ed8be09c-94f0-4e6a-8e55-87a3b14a45db

Svenska

105 Cards Anton Piter

organsik kemi

5 Cards oauth2_google_80bad7b3-612c-4f00-b9d5-910c3f3fc9ce

Multiplacation table

156 Cards Антон piter

Fysik

46 Cards oauth2_google_97f6fa87-d6cd-4ae9-bcbf-0f9c2bb34c13

Create flashcards