Bruttobelastning påvatten av metallerfrån punktkällor ochdiffusa källor - slutrapport

Abstract

Denna rapport omfattar redovisningar av beräkningar av bruttobelastning av metallerna Zn, Cd, Cu, Ni, Pb och Hg från diffusa källor och punktkällor geografiskt fördelat för hela Sverige. De diffusa källor som ingår är läckage från all markanvändning med klasserna: skog, hygge, övrig mark, fjäll, våtmark, vatten (öppen sjöyta) och tätort. Punktkällor som ingår är: samtliga i EMIR registrerade utsläpp till vatten och grundvatten gällande år 2007, kommunala reningsverk (KARV) utsläpp gällande år 2008 eller senast tillgängligt år, utsläpp enligt E-PRTR utgör en delmängd av EMIR utsläpp, nedlagda gruvdeponier (ej i EMIR) har sammanställts från länsstryrelse rapporter samt beräknade utsläpp från enskilda avlopp. Rapporten omfattar utförlig beskrivning av underlag till beräkningarna och svagheter i underlagen, diskussioner om skillnader mot uppmätt transport i flodmynningarna och förslag till vidareutveckling och förbättring av underlag. Resultaten för industrier, som presenteras nedan, avser samtliga punktkällor utom KARV och enskilda avlopp. Resultaten har tagits fram för internationell rapportering till EEA (Europeiska miljöbyrån) sammanställt per vattendistrikt. Det har varit uppenbart liksom i tidigare sammanställningar att det saknas dataunderlag för många källor och att osäkerheterna därför blir mycket stora i det sammanlagda resultatet. Rapporten inkluderar förslag till vidareutveckling och förbättring av underlag för att förbättra resultaten och inkludera, till exempel, avskiljning av metaller under transport från källan till havet. Modellerade bruttobelastningen har gett resultat som är av samma storleksordning som uppmätt transport i flodmynningarna, vilket innebär att de största källorna troligen finns inkluderade i datamaterialet. Det finns dock konstaterade mörkertal för ett flertal källor, varav avfallsdeponier, utlakning från båtbottenfärger, färg ochrostskydd, utsläpp från icke-rapporterande verksamheter samt återcirkulation från sediment kan vara stora. Följande resultat i urval har beräknats i detta projekt: ·För samtliga metaller står de diffusa källorna för merparten av den totala bruttobelastningen, för Cd, Cu och Hg mer än 80 % och för Pb och Ni mer än 90 %. ·För Cd, Pb och Hg har läckage från skog och hygge samt depositionen på sjöyta beräknats vara de dominerande källorna. · För Hg är bidragen från övrig mark och dagvatten i tätort också betydande. · För Cu är skog och hygge den största källan, men övriga diffusa källor fördelas ungefär lika. · Ni har störst belastning från skog och hygge samt från jordbruksmark. · Zn har något lägre bidrag från diffusa källor, ca 77 % av totala bruttobelastningen relativt jämnt fördelat mellan de diffusa källorna. · 20 % av den totala bruttobelastningen av Zn har beräknats komma från industrier. · Av punktkällorna är industri den klart största källan till Cd och Pb (mer än 90 %) medan för Cu fördelas punktkällorna mer jämt mellan KARV och industri (cirka 30 respektive 60 %). Det finns skillnader mellan uppmätta transporter och beräknade resultat, både totalt och mellan de olika metallerna. Följande skillnader i urval har konstaterats: · Bruttobelastningen har beräknats vara generellt högre i förhållande till medelvärde av flodmynningstransporten i södra Sverige med några undantag, vilket kan bero på att metaller kan avskiljas vid transport från källorna till flodmynningarna (retention). · Bruttobelastningen har beräknats vara generellt låg i förhållande till medelvärde av flodmynningstransporten i norra Sverige, vilket kan bero på för låga beräknade läckagehalter. · Cu och Ni belastningarna har beräknats vara låga speciellt i norra Sverige, vilket kan bero på låga beräknade läckagehalter för markanvändningen skog, hygge och övrig mark eller på låga beräknade halter av jordbruksmark. Fördelning mellan bakgrund och antropogent har inte vara möjlig att beräkna med tillgängliga underlag i projektet. På grund av processer som kan äga rum i de antropogent påverkade markanvändningarna, jordbruksmark och skog samt hygge och påverkan av deposition av metaller och surt regn på samtlig markanvändning, så är den antropogena påverkan svår att tolka. Ytterligare utredning är nödvändig innan resultat kan presenteras för alla källor. Dock har samtliga punktkällor och diffus belastning från tätorter och väg samt deposition konstaterats domineras av antropogent ursprung i denna rapport. Förslag till vidareutveckling och förbättring av underlag: Utredning av avvikelser jämfört med uppmätt transport. · Utveckling av beräkningar av retention för metaller. · Tillägg av saknade källor, till exempel Cu i båtbottenfärg. · Utredning av fördelning mellan antropogen belastning och bakgrund för de diffusa källorna till metaller. · Förbättring av underlagsmaterialet för läckagehalter (mätningar i jordbruks-, fjäll- och våtmarksområden) och deposition.This report includes presentations of calculations and results regarding gross load of the metals Zn, Cd, Cu, Ni, Pb and Hg from diffuse sources and point sources geographically distributed for the entire Sweden. The diffuse sources that are included are leakage from all land-use classes: forest, clear-cut forest, other open area (e.g. meadows), alpine area, wetland, arable land, lake, urban area. Point sources that are included are: scattered dwellings not connected to a municipal waste water treatment plant (MWWTP), all registered load to water and ground water in the national register EMIR (industry, waste, mining and all other activities with significant effect on the environment) regarding load year 2007, MWWTPs regarding year 2008 or latest accessible load data, E-PRTR plants are included as a subset in the EMIR dataset, and load data from closed mining sites that are not registered in EMIR have been collected from county reports. The results of industries presented below include all point sources except MWWTP and scattered dwellings. This report further describes the underlying data, specifically weaknesses, and includes discussion about differences between model results and measured transport in the monitored river mouths. The report includes suggestions of further work to improve results and progress for example to include retention of metals during the transport from inland waters to the sea. The model results of the gross load are of the same order of magnitude as the measured transport in the river mouths, implying that the most important inland sources are included in the modelled sources. However, there still are a number of sources that have been identified during the project as important sources which could not be included due to lack of information; additional not registered waste sites, Cu in antifouling products for boats, release from paint and anticorrosive products, load from non-reporting point sources and recirculation from sediments. Results from this report in selection: · The diffuse sources are dominating the gross load; for Cd, Cu and Hg the diffuse sources contribute with more than 80 % and for Pb and Ni more than 90 % of the total gross load. · For Cd, Pb and Hg the release from forest, clearcut forest and deposition on open lake waters have been calculated to be the most important sources. · For Hg, "other" landuse (meadows, wetlands, alpine regions etc nonanthropogenic landuse)and daywater (stormwater from paved surfaces in urban areas and roads) are important contributions to the load. · For Cu, forest and clearcut forest landuse are the largest sources and other diffuse sources are contributing evenly. · Ni contributions are largest from forest, clear-cut forest and arable land. · For Zn, the contributions from the diffuse sources are slightly less, 77 % of the total gross load. · 20 % of the total gross load of Zn is contribution from industries (all registered EMIR load and closed mining sites collected). Industry is by far the most important point source of Cd and Pb (more than 90 % of the total point source gross load). · For Cu, the contributions from point sources are more equally divided between MWWTP and industry ( 30 % and 60 % respectively). There are differences between the calculated results and the measured transport in the river mouths. The following differences in selection have been noted: · The gross load is generally higher than the mean transport in the river mouths in southern Sweden with a couple of exceptions. This can be due to separation processes of the metals from the water phase from the source to the river mouth (retention). · The calculated gross load is generally low in relation to the mean of the measured transport of metals in the river mouth in northern Sweden. This may be due to too low calculated leaching concentrations applied to the land-use. · Cu and Ni calculated gross load are low especially in northern Sweden compared to the measured mean transport in the river mouths, which may be due to too low calculated leaching concentrations of forest, "other" land-use or arable land. Separation between background load and anthropogenic (human induced) diffuse load was not possible with the available information in this project. Several involved processes in the anthropogenic land-uses arable land, forest and clear-cut forest as well as the effect from deposition of both metals and acid on all land-uses, makes interpretations difficult and need more investigation before results can be presented. However, all point sources and diffuse load from urban areas and deposition can be assumed to be dominated by anthropogenic origin. Suggestions of further work to improve the results and progress: · Investigations of differences between calculated results and measured transport. · Development of calculations of retention of metals. · Addition of missing sources, e.g. Cu from antifouling of boats. · Investigation of anthropogenic and background diffuse load of metals. · Improvement of underlying data for leakage concentrations (additional monitoring in arable regions, alpine regions and wetland regions) and additional monitoring stations for deposition