HAMMERFEST HAVN DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET

Transkript

1 Oppdragsgiver Hammerfest kommune Rapporttype Miljø Forurensede sedimenter HAMMERFEST HAVN DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET

2

3 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 3 (29) HAMMERFEST HAVN DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET Oppdragsnr.: E Oppdragsnavn: Miljøtekniske undersøkelser i Hammerfest havn Dokument nr.: 003 Filnavn: M-rap E-Datering av sedimentkjerne fra Hammerfest_rev01 Revisjon 0 1 Dato Utarbeidet av Tom Jahren Tom Jahren Kontrollert av Aud Helland Aud Helland Godkjent av Tom Jahren Tom Jahren Beskrivelse Rapport fra sedimentprøvetaking i dypområdene i Hammerfest havn Rapport fra sedimentprøvetaking i dypområdene i Hammerfest havn Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjonen gjelder Justering av rapport etter kommentarer fra Hammerfest kommune. Rambøll Hoffsveien 4 Pb 427 Skøyen NO-0213 OSLO T F

4 4 (29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET INNHOLD 1. SAMMENDRAG INNLEDNING Bakgrunn for undersøkelsene Målsetning Miljømål Hammerfest kommune Områdebeskrivelse Naturgitte forhold Menneskeskapte forhold METODE Feltarbeid Analyser Aldersdatering RESULTATER OG DISKUSJON Feltarbeid Visuell beskrivelse av sedimentene Aldersdatering Historisk utvikling av forurensningssituasjonen Metaller PAH PCB TBT Naturlig restitusjon TBT PAH og kobber Gjennomføring av tiltak i dypområdene med dagens tilførsler av miljøgifter OPPSUMMERING OG KONKLUSJONER Tilstand Naturlig restitusjon Anbefaling tiltak i dypområdene REFERANSER VEDLEGG Vedlegg 1. Rapport fra datering av Sedimentkjerne KH Vedlegg 2. Analyserapport fra ALS Vedlegg 3. Grafer over vertikal utbredelse av metaller og PAH Rambøll

5 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 5 (29) Ramboll

6 6-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 1. SAMMENDRAG Rambøll har tatt ut sedimentkjerner fra to stasjoner i dypområdene i Hammerfest havn. Målet med undersøkelsen var å undersøke sedimentasjonshastigheten i dypområdet i havna og kartlegge den vertikale utbredelsen av miljøgifter. Sedimentkjernene strekker seg tilbake i tid til ca Det er utført analyser for innhold av miljøgifter fra ca Miljøgiftinnholdet i kjernene er høyt for en del miljøgifter i bunnen av kjernene, noe som betyr at det i krigens dager ble tilført forurensede sedimenter til Hammerfest havn. Disse sedimentene viser høyt innhold av PAH-komponenter (tjærestoffer). Dette kan henge sammen med brenning og gjenreisning av byen etter 2. verdenskrig. Det er en økende tendens i PAH-innholdet opp mot dagens situasjon i overflaten av sedimentkjernene. Innholdet av metaller har en nedadgående tendens frem til i dag. For miljøgiftene TBT og PCB er det akseptable konsentrasjoner i hele perioden sedimentkjernen dekker. Undersøkelsene vil danne grunnlag for vurderinger av tiltaksbehovet i dypområdene i havna. Det ble målt en sedimentasjonshastighet på 2,8 mm pr. år. Kjemiske analyser av kjernene viste konsentrasjoner av miljøgiftene TBT, PAH og kobber over miljømålet i Hammerfest kommune på tilstandsklasse 3 i det bioaktive laget som er satt til de øvre 5 cm (0-5 cm). Dette er grunnere enn hva som settes som sjablonverdi i Klifs Veilerder for risikovurdering av forurenset sediment. Det bioaktive laget er satt til de øvre 5 cm av sedimentet, da det ikke ble observert organismer dypere i sedimentet. På grunnlag av sedimentasjonshastigheten og miljøgiftkonsentrasjonene ble den naturlige restitusjonen beregnet. For at miljømålet (tilstandsklasse 3) skal nås er det nødvendig å håndtere kildene slik at det ikke tilføres sedimenter med miljøgiftkonsentrasjoner over tilstandsklasse 3. Den naturlige restitusjonen vil da ta ca. 100 år. Dersom det gjøres tiltak i dypområdene uten at kilder håndteres, vil tilstanden overskride grenseverdien for miljømålet om 23 år. Det viktigste tiltaket for dypområdene er derfor håndtering av kilder rundt Storevannet og Hammerfest havn. Kildehåndtering på land er det viktigste tiltaket for å bedre og opprettholde en bedre tilstand i dypområdene i Hammerfest havn. Tiltak i de grunnere områdene i Hammerfest havn (<20 m) vil også ha en positiv effekt på miljøgiftinnholdet i sedimentene i dypområdene. 2. INNLEDNING 2.1 Bakgrunn for undersøkelsene Klima og forurensningsdirektoratet (Klif) har prioritert 17 havner i Norge for undersøkelser og tiltak. Det er tidligere utarbeidet fylkesvise tiltaksplaner for de prioriterte områdene. En setning om Hammerfest har via Klif-prosjekt jobbet med undersøkelser i Rambøll har siden 2009 vært engasjert av Hammerfest kommune for å utføre miljøtekniske undersøkelser og kildesporing av miljøgifter i havna (Jahren & Helland 2009 a,b & Jahren & Helland 2011). Undersøkelsene har omfattet sedimentkartlegging og kildesporing med passive prøvetakere. Målet med undersøkelsene har vært å legge grunnlag for en helhetlig tiltaksplan for Hammerfest havn. I forbindelse med tiltaksvurderinger vil alltid 0-tiltak være det første som vurderes. Hvis kilder til miljøgifter på land er fjernet eller tatt hånd om vil naturlig restitusjon bidra til at akseptable miljøgiftkonsentrasjoner i overflatesedimentene oppnås uten at det gjøres tiltak i sedimentene. For å kunne gjøre en slik vurdering det nødvendig å vite sedimentasjonshastighet i området over tid og vertikale utbredelsen av miljøgifter og sedimentasjonshastighet gjennom tidene. Rambøll

7 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 7 (29) 2.2 Målsetning Målsetningen med denne rapporten er å undersøke sedimentasjonshastigheten i dypområdet i havna og kartlegge vertikalutbredelsen av miljøgifter. Undersøkelsene vil danne grunnlag for vurderinger av tiltaksbehovet i dypområdene i havna Miljømål Hammerfest kommune Hammerfest kommune har som mål at utslipp til havneområdet skal stoppes og at sjøbunnen oppnår Klifs klassifiseringskrav til markert forurenset/moderat kvalitet (tilstandsklasse 3). Tidligere har miljømålet vært moderat forurenset/god kvalitet (tilstandsklasse 2). Miljømålet gjelder ikke for TBT, da denne miløjøgiften ikke er styrende for gjennomføring av tiltak i det marine miljø. 2.3 Områdebeskrivelse Naturgitte forhold Hammerfest havn dekker et areal på ca m 2. Største vanndyp i havnebassenget er i underkant av 40 m. Areal på området dypere enn 20 m er ca m 2. Hammerfest havn er avgrenset til omkringliggende sjøområder i sørvest mot Sørøysundet. På østsiden av havna har Storelva sitt utløp. Storelva renner fra Storvannet som er en innsjø med et areal på 0,235 km 2 og har et maksimaldyp på 15 m. Storelva renner ut fra Storvannet mot sjøen, og er 8 til 13 m bred og 295 m lang. Høydeforskjellen mellom Storvannet og sjøen er 6,8 m. Elva har et totalt tilsig på 52,36 mill. m 3 /år ( Menneskeskapte forhold Langs kaiområdene i hele havna var det tidligere skips- og fiskeriindustri. I dag karakteriseres havnen som en stor petroleums- og fiskerihavn. Det finnes én slipp i havna i dag, men det er kjent at det har vært slipper ved andre lokaliteter i havna tidligere. Gjenværende industri befinner seg i dag for det meste på Fugleneset. Grunnen på Fugleneset består av utfylte masser som kan være en kilde til forurensning. Under siste verdenskrig ble Hammerfests befolkning tvangsevakuert og byen brent ned. Etter krigen ble byen gjenreist på den brente grunnen. Den brente grunnen antas å være en kilde til forurensning. Bunnsedimentene i Hammerfest havn er senest kartlagt i 2009 (Jahren & Helland 2009a, b). Undersøkelsene viste at sedimentene var sterkt forurenset av organiske miljøgifter og olje. Sammensetning av PAH-komponenter antyder flere landbaserte kilder. Storvannet regnes som en betydelig landbasert kilde til miljøgifter til havna (Evenset et.al. 2006, Christensen & Evenset 2009). Kilden til miljøgifter til Storvannet henger sammen med tidligere tiders aktivitet rundt storvannet og vanlig byaktivitet. Rambøll

8 8-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 3. METODE 3.1 Feltarbeid Feltarbeid ble utført 30. mai Til prøvetaking ble det benyttet en Niemistö single corer (Figur 1). Prøvetakeren kan ta kjerneprøver på opp til 1 m lengde med en diameter på 5,6 cm. Kjerneprøvetakeren ble senket ned på bunnen og dratt opp med en nokke. Tor Harry Bjørn fra Hammerfest kommune hjalp til under feltarbeidet. Prøvetakingen ble utført fra Artic Seaworks AS sin båt MS Barents Rescue med skipper Egon Kiil. Figur 1. Niemistö singlecorer som ble benyttet til kjerneprøvetaking i Hammerfest havn. Det ble tatt kjerneprøver fra to stasjoner (KH-1 og KH-2) i det dype området i havna. To parallelle sedimentkjerner fra hver stasjon ble snittet i 2 cm tykke skiver for analyser av innhold av miljøgifter. Én av kjernene fra stasjon KH-1 ble snittet i 1 cm skiver for datering. 3.2 Analyser Sedimentprøvene ble sendt til ALS sitt laboratorium for akkrediterte analyser av innhold av metaller, PAH16, PCB7 og TBT. En oversikt over prøveuttaket er vist i Tabell 1. Rambøll

9 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 9 (29) Tabell 1. Oversikt over prøveuttak og hvilke analyser som er gjort på hvert sedimentdyp. Stasjon KH-1 KH-2 Sedimentdyp Vekt m/rilsanpose Vekt uten rilsanpose Metall PCB PAH TBT 0-2 cm X X 2-4 cm X X 4-6 cm X X X 6-8 cm X X 8-10 cm X X X cm X X cm X X cm X X cm X 0-2 cm X X 2-4 cm X X X 4-6 cm X X X 6-8 cm X X 8-10 cm X X cm X X X cm X X X 3.3 Aldersdatering Sedimentkjernen fra stasjon KH-1 har blitt aldersdatert ved bruk av gammaspektrometri hvor aktiviteten av 210 Pb, 226 Ra, og 137 Cs blir målt. Analysene er utført ved Gamma dateringssenteret, Institutt for Geografi, Universitetet i København. Metodebeskrivelse er gitt i dateringsrapport i VEDLEGG 1. En aldersdatering av sedimentkjerne vil gi informasjon om utvikling over tid. Sedimentprøver som tas ut i forbindelse med risikovurdering sier verken noe om dagens eller tidligere tiders situasjon. Med tidsoppløselige prøver kan endringer i sedimentasjon og tilførsel av miljøgifter presenteres. Det vil også være mulighet for å beregne når akseptabel tilstand kan oppnås i sedimentet. Dateringen gir en årlig akkumulasjonsrate av sediment angitt i kg/m 2 /år. Det vil også være mulig å regne om akkumulasjonsraten til mm/år. Rambøll

10 10-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 4. RESULTATER OG DISKUSJON 4.1 Feltarbeid Bunnsedimentene i Hammerfest havn er relativt grovkornete. Med fallprøvetaker er det derfor vanskelig å penetrere dypt i sedimentet. Det ble tatt til sammen 5 sedimentkjerner i to punkter. I KH-1 ble det tatt 3 sedimentkjerner: to til miljøgifter og én til datering. I KH2 ble det tatt to sedimentkjerner for analyse av vertikal fordeling av miljøgifter. Det var store problemer med å ta prøve i ved KH-2. Det ble forsøkt å ta kjerneprøver i flere punkter uten å lykkes(figur 2). Årsaken til det er sannsynligvis at bunnsedimentene i Hammerfest havn er grovkornede og derfor harde å penetrere med prøvetakeren. Figur 2. Prøvepunkter i Hammerfest havn. Lyseblå markeringer viser punkter hvor det ikke var mulig å få opp prøve. Rambøll

11 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 11 (29) 4.2 Visuell beskrivelse av sedimentene Bilder av kjerne KH-1 og KH-2 er vist i Figur 3. Alle kjerner viste en lys brun sedimentoverflate som gradvis går over til mørkere sedimenter. Kjernene var 22 og 14 cm lange. Under snitting ble de noe komprimert til hhv 20 og 12,5 cm av at stempelet som skyver kjernen ut av røret. Grovkornede sedimenter glir tregere gjennom røret, og det må derfor presses hardere for å skyve sedimentet ut. I denne prosessen komprimeres sedimentet mer enn hva som er tilfelle for løse finkornede sedimenter. En detaljert beskrivelse av kjernene er vist i Tabell 2. Det ble ikke observert levende organismer annet enn i overflaten av sedimentet. Organismene som ble observert var børstemark. Det ble ikke observert børstemarkrør dypere enn 5 cm i sedimentet. De øvre 5 cm regnes derfor som det bioaktive laget i sedimentene fra dypområdene i Hammerfest havn. Klifs Veileder for risikovurdering av forurenset sediment antas 10 cm som sjablonverdi for maksimalt bioturbasjonsdyp for gravende organismer. Siden det ikke ble observert noen spor av gravende organismer dypere enn 5 cm ble denne verdien benyttet. Sedimentet ble tydelig mørkere ved ca. 3 cm sedimentdyp. De øvre 3 cm regnes som sediment med oksygen til stede i porevannet. Dypere i sedimentet er det ikke oksygen til stede. Gravende organismer vil ikke grave dypt i det oksygenfrie sedimentet. KH-1 KH-2 Figur 3. Bilde av kjerneprøver fra stasjonene KH-1 og KH-2. Den lengste kjernen fra hvert punkt er vist. Rambøll

12 12-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET Tabell 2. Beskrivelse av sedimentkjernene tatt i dypområdene i Hammerfest havn. Den lengste kjernen (KH-1) er aldersdatert. Den lengste kjernen fra stasjon KH-2 er beskrevet. Kjerne KH-1 KH-2 Prøvenivå (cm) Beskrivelse 0-1 Brunt sediment med børstemarkrør og skallfragmenter (muslinger) 1-2 Brunt sediment, noe fastere enn 0-1 cm 2-3 Brunt sediment, noe fastere enn 0-1 cm 3-4 Overgang til mørkere sediment. Noe brunt sediment langs kanten, men kjernen av prøven er koksgrå. 4-5 Noe fastere og mørkere sediment. Ingen lukt. 5-6 Olivengrønt sediment. Noen skallfragmenter. Ingen lukt. 6-7 Koksgrått sediment. Ingen lukt. 7-8 Finkornig koksgrått sedimetningen lukt. 8-9 Finkornig koksgrått sedimet ingen lukt Koksgrått sedimet ingen lukt Koksgrått sedimet ingen lukt Overgang til fastere sedimenter. Noe mer skallfragmenter Koksgrått sediment med noe skallfragmenter Koksgrått sediment med noe skallfragmenter. Stein ca. 1 cm i diameter Koksgrått sediment med noe skallfragmenter Koksgrått sediment som er markant fastere Koksgrått til svart sediment. Lukter H2S Koksgrått til svart sediment. Lukter H2S og olje Koksgrått til svart sediment. Lukter H2S og olje. Noe fastere, sannsynligvis på grunn av høyere sandinnhold Lysere grått sediment med skall og grus. Ingen lukt Lysere grått sandig sediment ikke så mye grus. Laget som begynner ved 19 cm kjernedyp er åpenbart mye hardere. Prøvetakeren stopper i dette laget. 0-2 Lyst brunt sediment med kalkalger. Lukter sjø 2-4 Gråbrunt sediment med skallfragmenter 4-6 Olivengrått sediment med noen skalfragmenter. Lukter sjø 6-8 Mørkere olivengrønt sediment med skallfragmenter. Lukter sjø. Lik som 6-8 cm. Større stein på overgangen til underliggende sedimenter. I kjerne ble det observert en levende børstemark på dette nivået Større stein som strekker seg fra ca 7,5 cm kjernedyp til 12,5 cm. Antydning til det lysegrå laget som prøvetakeren stopper i. 4.3 Aldersdatering Resultat av datering av sedimentkjerne KH-1 er vedlagt. Det er kun en sedimentkjerne fra stasjon KH-1 som er datert. Kjernen viste en eksponentiell nedgang av 210 Pb aktiviteten. Fluks av 210 Pb er beregnet til 236 Bq/m 2 /år som er tre ganger høyere enn estimert fluks fra atmosfæriske utslipp. Dette tyder på at dypdelen av bassenget er et akkumulasjonsområde. Gjennomsnittlig akkumulasjonsrate er beregnet til å være ca. 3 mm /år, tilsvarende 1,86 kg/m 2 /år. Ved cm kjernedyp er det observert en høyere akkumulasjonsrate av sedimenter. Dateringen viser at dette sedimentdypet representerer år /- 4. Denne typen datering verifiseres ofte av innholdet av isotopen 137 Cs, hvor 137 Cs toppen markerer Tsjernobylulykken i Innholdet av 137 Cs var meget lavt uten noen klar trend nedover i kjernen. Dateringen kan derfor ikke verifisere 210 Pb dateringen, men den relativt jevne eksponentielle nedgangen av 210 Pb gjør resultatene troverdige. Rambøll

13 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 13 (29) Figur 4. Resultat av dateringen som viser tiden hvert sedimentdyp representerer. Usikkerheten på dateringen for hvert nivå i sedimentkjernen er også vist. Rambøll

14 14-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 4.4 Historisk utvikling av forurensningssituasjonen Under følger grafer som viser miljøgiftkonsentrasjoner plottet mot sedimentdyp. Tidsskalaen gjelder for den daterte kjernen (KH-1). Kopi av analyserapporter finnes i Vedlegg Metaller Figur 5. Metallkonsentrasjoner i sediment plottet mot dyp. Fargeskalaen i bakgrunnen tilsvarer tilstandsklasser gitt av Klifs Veileder for klassifisering av metaller og organiske miljøgifter i vann og sedimenter (TA2229/2007). Den vertikale utbredelsen av metaller er vist i Figur 5. Større utgaver av figurene vises i Vedlegg 3. Sedimentundersøkelsen i havna i 2009 (Jahren, 2009b) viste at sedimentene i dypområdene i havna klassifiserte i tilstandsklasse 1 og 2 for samtlige metaller i det bioaktive laget. I foreliggende undersøkelse klassifiserer kobber og kvikksølv i høyere tilstandsklasser nedover i kjernene. De øvrige metallene klassifiserer i de samme tilstandsklassene som ble observert i Det er kun kobber som forekommer i uakseptable konsentrasjoner i dag. Andre metaller har i tidligere tider forekommet i uakseptable konsentrasjoner. I kjerne KH-1er det en økning i konsentrasjon av bly, kobber, krom og nikkel i de øvre 6 cm. I overflaten er det imidlertid kun kobber og kvikksølv som forekommer i uakseptable konsentrasjoner. Samtlige metaller viser en topp mot bunnen av kjernen. Dette representerer tiden etter krigen og kan knyttes opp mot Gjenreisningen av byen. I KH2 er det en sammenfallende topp kobber og kvikksølv med en topp for bly i nivået under (ca år 2000). Kilden for denne tilsynelatende raske økningen og nedgangen er ikke kjent, men det er tidligere målt høy konsentrasjon av kvikksølv i sjøvann i nærheten av der KH2 ble tatt (Håøya & Jahren, 2007). I overflaten er imidlertid konsentrasjonen av disse metallene på et akseptabelt Rambøll

15 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 15 (29) nivå. Det er ikke mulig å konkludere noe med hensyn på denne ene målingen. Overflatesedimentene (0-10 cm) klassifiserte til tilstandsklasse 2 for kvikksølv og kobber i dette området i PAH16 Den vertikale utbredelsen av PAH er vist for hver komponent og PAH16 i Figur 6. I Vedlegg 3 finnes større utgaver av figurene. Figur 6. Konsentrasjoner av PAH-komponenter og PAH16 i sediment plottet mot dyp. Fargeskalaen i bakgrunnen tilsvarer tilstandsklasser gitt av Klifs Veileder for klassifisering av metaller og organiske miljøgifter i vann og sedimenter (TA2229/2007). De fleste PAH-komponentene har en økende tendens mot overflaten. Rambøll

16 16-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET Bunnen av kjerne KH-1 representerer tiden etter krigen. Flere av PAH-komponentene klassifiserte i høye tilstandsklasser allerede da. Alle forbrenningsprosesser genererer PAH. Flere av komponentene som finnes i høye tilstandsklasser i kjernen er forbrenningsrelaterte. Siden byen ble gjenreist på brannrester etter krigen, er det sannsynlig at det er en sammenheng mellom sedimentasjonen i dypområdene og aktiviteten på land. For de fleste komponenetene er det en økende trend for innhold av PAH i sedimentene. Dette kan ha en sammenheng med økt byggeaktivitet. PAH-konsentrasjonene er generelt lavere i kjerne KH-2 enn KH-1. PAH-konsentrasjoene i KH-1 varierer nedover i kjernen, og viser at overflaten klassifiserer i tilstandsklasse 4 eller høyere for samtlige komponenter med unntak av naftalen, acenaften, fluoren og dibenzo(ah)antracen. For flere av PAH-komponentene er det en tilsynelatende økende tendens i konsentrasjonene mot overflaten. Kjerne KH-1 ble kun analysert ned til 14 cm kjernedyp, som tilsvarer tiden midt på 1950-tallet. At det fortsatt er høye konsentrasjoner av PAH-komponenter i overflaten tyder på at det fortsatt finnes betydelige kilder til partikulært bundet PAH som spres til havna. Antagelig kilde for denne typen partikler er grunnområdene, Storelva og avrenning fra tette flater, samt generell transport av partikler fra Hammerfest via luft, vann eller snø. Samtlige PAH-komponenter i KH-2 har en topp ved 6 cm sedimentdyp med en lavere konsentrasjon i overflaten. Av analyserte PAH-komponenter er det 3 som forekommer i uakseptable konsentrasjoner i overflaten av kjernen. Siden sedimentkjernen i dette området dekker tidsrommet mellom ca til i dag er det å forvente at PAH forekommer i høye konsentrasjoner på denne tiden ved KH1 også. Både bybrannen i 1889 og nedbrenning av byen etter krigen har høyst sannsynlig ført til store tilførsler av PAH til havna. Tidligere analyser av prøver fra dypområdene (Jahren & Helland 2009b) viser en PAH16- konsentrasjon i tilstandsklasse 4 i overflatesediment (0-10 cm), hvilket er i overensstemmelse med gjennomsnittskonsentrasjonen i de 3 øverste prøvene i sedimentkjernene PCB Den vertikale utbredelsen av PCB7 er vist i Figur 7. I kjerne KH-1 klassifiserer konsentrasjonen av PCB7 til tilstandsklasse 3 i hele kjernens lengde. Det er en nedadgående tenden mot overflaten. I kjerne KH-2 er konsentrasjonen av PCB7 i sedimentene på et akseptabelt nivå i hele kjernens lengde. Det er en økende tendens mot overflaten. I grundtområdene av havna ble det målt høyest konsentrasjoner av PCB høyere enn miljømålet ved to stasjoner nær Storelvas utløp (Jahren & Helland 2009b). Rambøll

17 DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 17 (29) Figur 7. Konsentrasjon av PCB7 i sediment plottet mot dyp. Fargeskalaen i bakgrunnen tilsvarer tilstandsklasser gitt av Klifs Veileder for klassifisering av metaller og organiske miljøgifter i vann og sedimenter (TA2229/2007) TBT Den vertikale utbredelsen av TBT er vist i Figur 8. TBT har en økende tendens mot overflaten. Det er en markant økning mot toppen av kjernen fra ca. 10 cm kjernedyp. Dette representerer tiden rundt Konsentrasjonen av TBT er høyere i KH-2 enn KH-1. Dette er sannsynlig da posisjonen for KH-2 er nærmere slippen som finnes i havna i dag. I begge sedimentkjernene øker TBT-konsentrasjonene mot overflaten. Det er kun overflatesedimentene i KH-2 som forekommer i konsentrasjon høyere enn Klifs forvaltningsgrense på 35 µg/kg. Figur 8. Konsentrasjon av TBT i sediment som funksjon av dyp. Fargeskalaen i bakgrunnen tilsvarer tilstandsklasser gitt av Klifs Veileder for klassifisering av metaller og organiske miljøgifter i vann og sedimenter (TA2229/2007). Rambøll

18 Bioaktive laget 5 cm 18-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 4.5 Naturlig restitusjon Tilstandsklasse 3 i sedimentene er målsettingen for Hammerfest havn. For å nå dette målet må tilført materiale som minimum tilfredsstille tilstandsklasse 3. Der er derfor viktig at tilførslene av forurensning til sjøen bringes under kontroll. I det følgende er det beregnet hvor lang tid det vil ta for å nå miljømålet hvis ny sedimentasjon tilfredsstiller henholdsvis tilstandsklasse 1, 2 eller 3 (miljømål). Prinsippet for beregningen er vist i Figur 9. Nytt sediment 1,61 kg/m2/år tilføres det bioaktive laget Ny Sedimentasjon Konsentrasjon i det bioaktive laget Konsentrasjon sediment ut Tap sediment 1,61 kg/m2/år ut av bioaktive laget Figur 9. Prinsipp for beregning av naturlig restitusjon. Konsentrasjonen i det bioaktive laget vil endre seg når sedimentasjonen av nytt sediment endrer seg. Over tid vil miljøgiftkonsentrasjonen i det bioaktivelaget nærme seg miljøgiftkonsentrasjonen i den nye sedimentasjonen. Hvis konsentrasjonen av miljøgifter i nytt tilført materiale (ny sedimentasjon) reduseres til Klifs tilstandsklasse 1, 2 (ingen toksiske effekter) og 3 (Moderat forurenset) kan restitusjonstiden beregnes basert på sedimentasjonshastigheten, bioturbasjonsdypet og utgangskonsentrasjonen i det bioaktive laget (satt til 5 cm på stasjon KH-1). For KH-1 er det målt en akkumulasjonsrate på 1,6 g/m 2 /år, tilsvarende en sedimentasjonshastighet på 2,8 mm/år. Siden det ikke foreligger noen datering for KH-2, er det gjort en antagelse om at kjernelengen (21 cm) på KH-1 representerer det samme tidsintervallet som kjernelengden (14 cm) på KH-2 Antagelsen er basert på at det lyse sandlaget som ble observert i bunnen av begge kjerner under prøvetaking ble avsatt på samme tid.sedimentkjernen KH-1 dekker et tidsintervall på ca. 75 år. Forutsatt at sedimentkjernen fra KH-2 dekker samme tidsintervall blir sedimentasjonshastigheten i KH-2 1,9 mm/år og akkumulasjonsraten 1,09 g/m 2 /år. Akkumulasjonsraten g/m 2 /år i KH-2 beregnes som følger: Akk. rate KH2/Sed. hastighet KH-2 = Akk. rate KH2/Sed. hastighet KH-2 Rambøll

19 mg/kg DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 19 (29) TBT Begge kjerner har en miljøkvalitet tilsvarende tilstandsklasse 4. Konsentrasjonen i KH-1 er imidlertid lavere enn 35 µg/kg som er den forvaltningsmessige grenseverdien for TBT. Naturlig restitusjon er derfor kun vist for KH-2. Miljømålet til Hammerfest kommune er tilstandsklasse 3. Den forvaltningsbaserte grenseverdien på 35 µg/kg klassifiserer imidlertid til tilstandsklasse 4. Restitusjonen er vurdertbåde i forhold til den forvaltningsbaserte grenseverdien og miljømålet(figur 10). Beregningen, illustrert i (Figur 10), viser at dersom den nye sedimentasjonen klassifiserer til 0,035 mg/kg vil det ta ca. 80 år å tilfredsstille forvaltningsbasert grenseverdi på 0,035 mg/kg. Dersom kilder håndteres slik at sedimentasjonen klassifiserer til tilstandsklasse 2 vil det ta ca. 15 år å nå miljømålet i det bioaktive laget (0-5 cm) ved stasjon KH TBT TBT mg/kg (kl1) TBT mg/kg (kl2) TBT mg/kg (kl3) TBT mg/kg (35 µg/kg) Grenseverdi forvaltningsbasert Klasse 3 forvaltningsbasert Klasse 2 forvaltningsbasert Klasse 1 forvaltningsbasert Figur 10. Naturlig restitusjon for TBT ved stasjon KH-2 i overflatesedimenter (0-5 cm) i Hammerfest havn basert på sedimentasjon av sediment i tilstandsklasse 1, 2, 3 og tiltaksgrense på 0,035 mg/kg PAH og kobber Naturlig restitusjon er vurdert for PAH og kobber ved stasjon KH-1 siden konsentrasjonen var høyest i denne kjernen (Figur 11 og Figur 13). Dersom den fremtidige sedimentasjonen har en konsentrasjon tilsvarende tilstandsklasse 3 for PAH og kobber, vil det ta over 100 år å nå miljømålet tilstandsklasse 3 i det bioaktive laget øvre 0-5 cm av sedimentene i dypområdene. Håndteres kilder slik at den fremtidige sedimentasjonen i dypområdene tilsvarer tilstandsklasse 2 eller 1 vil miljømål nås etter ca. 30 år. Ser en isolert på PAH-komponenten Benzo(a)pyren vil den naturlige restitusjonen ta like lang tid som for PAH16. Dersom kildene håndteres slik at sedimentasjonen tilsvarer tilstandsklasse 1 eller 2, vil miljømål nås etter henholdsvis ca. 5 og 15 år for PAH og ca. 5 og 20 år for kobber. Rambøll

20 PAH mg/kg 20-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET Tilførselen av PCB7 tilfredsstiller i dag miljømålet om tilstandsklasse PAH PAH16 mg/kg (kl1) PAH16 mg/kg (kl2) PAH16 mg/kg (kl3) Miljømål Klasse 2 Miljømål Klasse Figur 11. Naturlig restitusjon for PAH i overflatesedimenter (0-5 cm) i Hammerfest havn basert på sedimentasjon av sediment i tilstandsklasse 1, 2 og 3. Rambøll

21 Cu mg/kg mg/kg DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 21 (29) 1.4 Benzo(a)pyren BaP mg/kg (kl 1) BaP mg/kg (kl 2) BaP mg/kg (kl 3) Klasse 2 Klasse Figur 12. Naturlig restitusjon for Benzo(a)pyren i overflatesedimenter (0-5 cm) i Hammerfest havn basert på sedimentasjon av sediment i tilstandsklasse 1, 2 og Cu Cu mg/kg (kl 1) Cu mg/kg (kl 2) Cu mg/kg (kl 3) Klasse 2 Klasse Figur 13. Naturlig restitusjon for kobber i overflatesedimenter (0-5 cm) i Hammerfest havn basert på sedimentasjon av sediment i tilstandsklasse 1, 2 og 3. Rambøll

22 mg/kg 22-(29) DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 4.6 Gjennomføring av tiltak i dypområdene med dagens tilførsler av miljøgifter Dersom det gjennomføres tiltak i dypområdene, vil tilstanden i sedimentoverflaten sannsynligvis gradvis forverres hvis dagens tilførsler av miljøgifter opprettholdes. Hvis man antar at tildekking i dypområdene gir en miljøkvalitet i det bioaktive laget tilsvarende tilstandsklasse 2, viser beregninger at grenseverdien for tilstandsklasse 3 (miljømålet) vil opprettholdes i kun 5-10 år, hvis dagens tilførsler opprettholdes. Det har liten betydning for utviklingen hvis tildekningsmassene har en miljøkvalitet tilsvarende tilstandsklasse 1 med unntak for kobber. Hvis tildekningsmassene er i tilstandsklasse 1 vil det gå ca 20 år før det bioaktive laget har en konsentrasjon over tilstandsklasse 3 (miljømålet) for kobber. Tidsutviklingen for TBT, PAH og kobber er vist i Figur 14 til Figur 17. For å oppnå et varig miljøtiltak i Hammerfest havn, viser beregningene vist over at tilførslene bør reduseres i løpet av de neste 5-10 år og 23 år for kobber TBT etter tiltak Grenseverdi forvaltningsbasert Klasse 3 forvaltningsbasert Klasse 2 forvaltningsbasert Klasse 1 forvaltningsbasert Tilstandsklasse 2 etter tiltak Tilstandsklasse 1 etter tiltak Figur 14. Grafisk fremstilling av hvordan TBT-konsentrasjonen i det bioaktive laget (0-5 cm) vil utvikle seg dersom tilstanden klassifiserer i tilstandsklasse 1 og 2. Grenseverdien på tilstandsklasse 3 (miljømål) vil nås i om 13 år. Rambøll

23 mg/kg PAH mg/kg DATERING AV SEDIMENTKJERNE FRA DYPOMRÅDET 23 (29) 25 PAH etter tiltak Miljømål Klasse 2 Miljømål Klasse 3 Tilstandsklasse 2 etter tiltak Tilstandsklasse 1 etter tiltak Figur 15. Grafisk fremstilling av hvordan PAH-konsentrasjonen i det bioaktive laget (0-5 cm) vil utvikle seg dersom tilstanden klassifiserer i tilstandsklasse 1 og 2. Grenseverdien på tilstandsklasse 3 (miljømål) vil nås i om 6 år. 1.4 Benzo(a)pyren etter tiltak Tilstandsklasse 2 Tilstandsklasse 3 Tilstandsklasse 2 etter tiltak Tilstandsklasse 1 etter tiltak Figur 16. Grafisk fremstilling av hvordan Benzo(a)pyren-konsentrasjonen i det bioaktive laget (0-5 cm) vil utvikle seg dersom tilstanden klassifiserer i tilstandsklasse 1 og 2. Grenseverdien på tilstandsklasse 3 (miljømål) vil nås i om 19 år. Rambøll