Miljøovervåkning av indre Drammensfjord. Statusrapport 2. kvartal 2011

Transkript

1 Miljøovervåkning av indre Drammensfjord Statusrapport 2. kvartal R 2. september 2011

2

3 Prosjekt Prosjekt: Miljøovervåkning av indre Drammensfjord Dokumentnr.: R Dokumenttittel: Statusrapport 2. kvartal 2011 Dato: 2. september 2011 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: Fylkesmannen i Buskerud Oppdragsgivers kontaktperson: Agnes Bjellevåg Bjørnstad Kontraktreferanse: Kontrakt datert For NGI Prosjektleder: Utarbeidet av: Kontrollert av: Arne Pettersen Anita Whitlock Nybakk Espen Eek Sammendrag På oppdrag fra Fylkesmannen i Buskerud gjennomfører Norges Geotekniske Institutt (NGI) og Det Norske Veritas (DNV) overvåkning av miljøtilstanden i Drammensfjorden. Følgende overvåkning er gjennomført i perioden mai august 2011: Hydrografi og vannkvalitet; måling av saltholdighet, temperatur, oksygen, og turbiditet i vannsøylen mai/juni og juli Vannprøver for analyser av metaller, organiske miljøgifter, primærproduksjon og bakterier mai/juni, og primærproduksjon og bakterier juli Gjennom prosjektperioden har det vært registrert stigende saltholdighet i dypvannet. Disse observasjonene indikerer at det har vært flere perioder med dypvannsutskiftning. Fra september 2010 til juni 2011 har saltholdigheten steget fra 31,5 til 31,8. Dette er den høyeste saltholdigheten registrert i prosjektet. Dette

4 Sammendrag (forts.) Dokumentnr.: R Side: 4 tyder på at det i løpet vinteren har vært en betydelig dypvannsutskiftning i indre Drammensfjord. Det er registrert en betydelig økning i oksygenkonsentrasjonen fra september 2010 til juni 2011, og en svak økning fra juni til juli Dette bekrefter at det har vært en dypvannsfornying i løpet av vinteren 2010/2011. Tilførselen av nytt dypvann fra utenfor Svelvikterskelen ser ut til fremdeles å pågå i juni 2011, men stopper opp før målingene i juli 2011.

5 Innhold Dokumentnr.: R Side: 5 1 Innledning 2 Prøvetaking i perioden 3 Resultater 3.1 Hydrografi og oksygenforhold 3.2 Dypvannsutskiftning 3.3 Vannprøver 4 Referanser Kontroll- og referanseside

6 Side: 6 1 Innledning På oppdrag fra Fylkesmannen i Buskerud gjennomfører Norges Geotekniske Institutt (NGI) og Det Norske Veritas (DNV) overvåkning av miljøtilstanden i Drammensfjorden. Dette overvåkningsprosjektet startet i oktober 2008 og skal pågå til 2011, eventuelt forlenges til Prosjektet er en del av Fylkesmannens prosjekt "Ren Drammensfjord 2015", og skal fremskaffe data som beskriver forurensningssituasjonen i Drammensfjorden og utviklingen av denne. Både situasjonen vedrørende forurensning av fjorden med næringssalter (eutrofiering) og forurensning med miljøgifter slik som PAH, PCB, tungmetaller og TBT, skal dokumenteres. Denne rapporten (Statusrapport 2. kvartal 2011) beskriver status for overvåkningen per juli Status og resultater fra målinger gjort i 2008, 2009 og 2011 er gitt i årsrapportene for 2008, 2009 og Prøvetaking i perioden Følgende overvåkning er gjennomført i perioden mai august 2011: Hydrografi og vannkvalitet; måling av saltholdighet, temperatur, oksygen, og turbiditet i vannsøylen mai/juni og juli Vannprøver for analyser av metaller, organiske miljøgifter, primærproduksjon og bakterier mai/juni, og primærproduksjon og bakterier juli 2011 I tillegg til målinger av hydrografiske parametre på overvåkningsstasjonene som opprinnelig er med i dette prosjektet, ble disse parametrene også målt på fire stasjoner som er med i programmet for overvåkning av dypvannsdeponiet i Drammstadbukta, på fire stasjoner mellom Ref 1 og Drammen by og to stasjoner i og utenfor Svelvikterskelen. Disse ekstra stasjonene ligger alle i den dypeste delen av Drammensfjorden, og målingene herfra er derfor godt egnet til å beskrive hydrodynamiske forhold i fjorden slik som sjikting og dypvannsutskiftninger. Figur 1 viser plasseringen av stasjonene. 3 Resultater Dette avsnittet gir en presentasjon av utvalgte resulter innsamlet i perioden, som beskriver viktige aspekter ved miljøtilstanden i fjorden: Hydrografi som illustrerer dypvannsutskiftning i fjorden. Analyser av vannprøver tatt både i overflatevann og bunnvann En grundigere presentasjon og diskusjon av disse resultatene vil bli gitt i årsrapporten for Det vil også bli laget en datarapport som beskriver metoder og gir innsamlede data og analyserapporter for hele Tilsvarende rapport ble utarbeidet for 2008, 2009 og Denne er tilgjengelig på

7 Side: 7 Figur 1 Prøvetakingsstasjoner i Drammensfjorden. ( )Hydrografi, vannkjemi, sedimentfeller og passive prøvetakere,( ) bare hydrografi, ( ) strømmålinger.

8 Side: Hydrografi og oksygenforhold Figur 2 og Figur 3 viser saltholdighet i de øvre 30 meterne i Drammensfjorden i juni og juli 2011, mens Figur 4 og Figur 5 viser saltholdighet i vannmassene under 10 meter. De øverste 5 m av vannmassene i hele fjorden er preget av ferskvann fra Drammenselva med saltholdighet mellom 0 og 5 saltholdighetsenheter (PSU), det gjelder innerst ved utløpet av Drammenselva, midt i fjorden og helt ut til terskelen ved Svelvik. Utenfor Svelvikterskelen, der Drammensfjorden møter ytre Oslofjord, blandes ferskvannet med saltere vann. I juni var saltholdigheten i overflaten utenfor terskelen ca 15, mens saltholdigheten i juli var redusert til ca 8. Figur 2 Saltholdighet (PSU) i de øvre vannmassene i indre Drammensfjord 7. juni 2011 Figur 3 Saltholdighet (PSU) i de øvre vannmassene i indre Drammensfjord 18. juli 2011

9 Side: 9 Fra juni til juli blir kilen av ferskvann i overflaten tykkere. Ferskvannet går dypere og har en skarpere gradient i juli enn i juni. Fra 16 til 50 m øker saltholdigheten til 31,7 31,8 saltholdighetsenheter. Dypere enn 50 m er det bare små endringer i saltholdighet i vannmassene. Saltholdigheten i dypvannet er det høyeste som har vært registrert gjennom prosjekttiden. Figur 4 Saltholdighet (PSU) i vannmassene dypere enn 10 m i indre Drammensfjord 7. juni 2011 Figur 5 Saltholdighet (PSU) i vannmassene dypere enn 10 m i indre Drammensfjord 18. juli 2011

10 Side: 10 Figur 6 og Figur 7 viser tettheten av vannet i de øverste 20 meter i en stasjon rett innenfor terskelen ved Svelvik, en stasjon på terskelen og en stasjon rett utenfor terskelen. Hvis vann i ytre fjord som er tyngre enn bunnvannet i indre fjord ligger på vanndyp over terskelen kan dette vannet synke ned i indre Drammensfjord, og en føre til en dypvannsutskiftning. Figurene viser at i juni er det potensial for utskiftning av vann under terskeldypet i Drammensfjorden, mens i juli er det ikke potensial lengre. Tilførselen av oksygenrikt vann fra utenfor terskelen ser ut til å skje ned til ca 30 meter i juni ut ifra Figur 6. Tetthet (SigmaT) Dybde (m) DH-5/Syd for Svelvik DR-8 Figur 6 Tetthet (Sigma T) i vannmassene innenfor og utenfor terskelen ved Svelvik 7. juni 2011 Tetthet (SimgaT) Dybde (m) DH-5/Syd for Svelvik Dr-8 Dr-0/Svelvikterskel Figur 7 Tetthet (Sigma T) i vannmassene innenfor, på og utenfor terskelen ved Svelvik 18. juli 2011

11 Side: 11 Figur 8 og Figur 9 viser oksygenkonsentrasjonen i vannmassene i Drammensfjorden i juni og juli Figur 8 Oksygenkonsentrasjon i vannmassene i indre Drammensfjord 7. juni 2011 Figur 9 Oksygenkonsentrasjon i vannmassene i indre Drammensfjord 18. juli 2011

12 Side: 12 Vannmassene i overflaten er tilnærmet mettet med oksygen som følge av kontakt med atmosfæren, mens det er mindre oksygen i bunnvannet. Det er funnet høyere oksygenkonsentrasjon sør i fjorden like innenfor Svelvikterskelen (om lag 5 ml/l) enn like ved Drammen. Ved 45 meters vanndyp i stasjonene nærmest Drammen er det registret er minimum i oksygenkonsentrasjonen på 1,9 ml/l i juni. Tilsvarende minimum ble ikke funnet i juli, men i DH-3 langs bunnen ble det funnet oksygenkonsentrasjoner ned til 3 ml/l. Fra juni til juli ser det ut til å ha vært en tilførsel av nytt oksygenrikt vann fra utenfor terskelen ved Svelvik. Det ser også ut til at den største endringen i oksygenkonsentrasjon har skjedd mellom 30 og 60 m vanndyp. Dette stemmer overens med at Sigma-T-profilen i juni viste at vannet like utenfor terskelen ville legge seg om lag i dette dybdeintervallet. Resultatene viser at konsentrasjonen av oksygen i bunnvannet er på nivå med de høyeste oksygenkonsentrasjonene målt i april Endringen i oksygenkonsentrasjonen over tid er vist i Figur 11 og diskutert nedenfor. 3.2 Dypvannsutskiftning Gjennom prosjektperioden har det vært registrert stigende saltholdighet i dypvannet. Disse observasjonene indikerer at det har vært flere perioder med dypvannsutskiftning. Fra september 2010 til juni 2011 har saltholdigheten steget fra 31,5 til 31,8. Dette er den høyeste saltholdigheten registrert i prosjektet ,8 31,6 Saltholdighet 31,4 31,2 31 DR 10 DR 11 Ref 1 30,8 30,6 30, Figur 10 Saltholdighet i bunnvannet i Drammensfjorden ( m vanndyp) på stasjonene DR 9, DR 10 og Ref 1. Figur 10 viser endringen i saltholdighet fra desember 2008 til juli 2011 i bunnvannet i tre stasjoner sentralt i den dypeste delen av fjorden. Disse resultatene viser at saltholdigheten øker gjennom hele perioden, med unntak av et svakt fall i

13 Side: 13 saltholdigheten fra april til juli i Den største økningen er registrert fra november 2009 til april 2010 og fra september 2010 til juni Dette tyder på at i løpet av de to siste vintrene har det vært en betydelig dypvannsutskiftning i indre Drammensfjord. Denne økningen i saltholdighet over tid viser at dypvannsutskiftningene har skiftet ut vann helt ned til bunnen av indre Drammensfjord. Sigma-T-profilene i juni og juli tilsier imidlertid at vannutskiftningen ikke skulle gå så dypt da. Det er derfor sannsynlig at det vinterstid kan oppstå situasjoner der det er enda tyngre og saltere vann som står utenfor terskelen og som dermed kan skifte ut vannet dypere enn det som kan skje på tidspunktene i juni og juli som disse målingene er gjort. 5 4,5 4 O2-konsentrasjon (ml/l) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 DR 10 DR 11 Ref Figur 11 Oksygenkonsentrasjon i bunnvannet i Drammensfjorden ( m vanndyp) på stasjonene DR 10, DR 11 og Ref 1. Figur 11 viser oksygenkonsentrasjon fra desember 2008 til juli 2011 i bunnvannet i de samme tre stasjoner. Oksygenkonsentrasjonene viser en trend hvor konsentrasjonen er økende i vinterhalvåret, mens den reduseres noe i løpet av høsten. Økningen skyldes tilførsel av nytt, oksygenrikt vann fra utsiden av terskelen ved Svelvik. Nedgangen skyldes sannsynligvis nedbrytning av organiskmateriale som tilføres dypvannet ved at organiske partikler sedimenterer ned i dypvannet samtidig som det tilføres mindre dypvann med høyt oksygeninnhold om sommeren. Reduksjonen av oksygen i bunnvannet i høsthalvåret er diskutert i årsrapporten for 2009 (NGI-rapport R). Det er registrert en betydelig økning i oksygenkonsentrasjonen fra september 2010 til juni 2011, og en svak økning fra juni til juli Dette bekrefter at det har vært en dypvannsfornying i løpet av vinteren 2010/2011. Tilførselen av nytt bunnvann vann ser ut til fremdeles å pågå i juni 2011, men stopper opp før målingene i juli 2011.

14 Side: Vannprøver Det ble tatt 24 stk vannprøver i mai/juni og i juli 2011, 13 i overflaten og 11 ved bunnen. Ved karakterisering av vannmassene deles prøvene etter saltholdigheten, en gruppe med saltholdighet mellom 0 og 20 PSU og en gruppe for saltholdighet over 20 PSU. Vannmassene klassifiseres i henhold til EUs vannrammedirektiv. Beskrivelse av karakteriseringen og hvilke vurderinger som ligger bak er gitt i årsrapport for 2009 (NGI-rapport R). Veiledere som har blitt benyttet i karakteriseringen er gitt i Tabell 1. Analyseresultatene av vannprøvene er gitt i Tabell 2 og Tabell 3. Tabell 1 Analyseresultater av vannprøver tatt i mai/juni Fargekoder er i henhold til Klifs fargekodesystem. Stasjon Dyp Stoff N- Cd Cu Hg Pb Zn TBT total P- total Susp stoff Klf-A TKB Fargetall ant/ 100mL mg Pt/L µg/l ng/l mg/l µg/l Elv-1 O O <0,03 3,72 <0,002 2,09 24,8 <1,0 1,1 0,042 8, ,9 Elv-2 O O <0,05 0,771 <0,002 0,687 5,88 <1,0 0,38 0,01 <5,0 2, ,9 Stø-19 O <0,05 3,86 <0,002 24,8 24,6 <1,0 0,385 0,006 <5,0 2, ,6 B <0,05 2,59 <0,002 1,73 16,3 <1,0 0,425 0,015 7,3 0,35 8 9,4 Hol-13 O <0,05 1,96 <0,002 6,38 40,5 <1,0 0,36 0,01 <5,0 2,2 4 15,9 B <0,05 4,94 <0,002 9,4 59,1 <1,0 0,445 0,017 11,9 0,39 1 <5,0 Lie-8 O <0,03 1,56 <0,002 0,587 7,69 <1,0 0,475 0,01 <5,0 5, ,5 B 0,037 0,994 <0,002 0,555 5,45 <1,0 0,57 0,022 7,4 <0,62 3 <5,0 Gil-4 O <0,03 0,82 <0,002 0,237 4,71 <1,0 0,455 0,007 <5,0 4, B 0,0309 2,08 <0,002 0,991 11,8 <1,0 0,515 0,017 <5,0 <0,31 5 <5,0 Tan-22 O <0,5 <5 <0,002 <3 <10 <1,0 0,36 0,008 <5,0 2, ,8 B <0,05 0,996 <0,002 0,568 6,48 <1,0 0,38 0,008 <5,0 1, ,4 Sol-26 O <0,05 4,94 <0,002 3,45 35,4 <1,0 0,38 0,012 <5,0 1, ,5 B <0,05 3,27 <0,002 1,32 16 <1,0 0,375 0,01 <5,0 2, ,4 Sol-28 O <0,05 2,29 <0,002 1,01 9,37 <1,0 0,355 0,007 <5,0 2,7 8 16,4 B 0,0702 2,71 <0,002 1,42 12 <1,0 0,41 0,013 13,1 0,36 1 8,7 Sol-29 O <0,05 1,19 <0,002 0,345 5,17 <1,0 0,355 0,008 <5,0 2,6 4 17,8 B <0,05 1,54 <0,002 0,811 9,11 <1,0 0,425 0, ,33 4 5,7 Ref-1 O <0,03 0,785 <0,002 0,197 4,52 <1,0 0,425 0,007 <5,0 4,6 4 12,3 B 0, <0,002 2,17 16,5 <1,0 0,275 0,073 7,1 <0,33 <1 <5,0 Ref-2 O <0,03* 0,774* <0,002 0,174* 3,53* <1,0 0,43 0,01 <5,0 6,8 2 18,5 B <0,05* 3,15* <0,002 1,63* 16,5* <1,0 0,265 0, <0,33 <1 <5,0 Ref-3 O <0,03 1,46 <0,002 0,724 9,47 <1,0 0,425 0,011 <5,0 5 <1 28,3 B <0,03 1,09 <0,002 0,618 8,97 <1,0 0,315 0,045 5,1 <0,33 <1 6,3 O: overflate, B: bunn, Klf-a: Klorofyll a, TKB: Termotolerante koliforme bakterier *Analyseresultatene for overflate- og bunnprøve ser ut til å ha blitt byttet om. Dette bekreftes med Na-konsentrasjonen i prøvene. I denne tabellen har prøvenavnene blitt byttet tilbake, slik at prøvenavnene nå er korrekte. Analyseresultatet er i samsvar med analyser gjort tidligere i prosjektet, for utenom at fargetallanalysene i juli viser høyere resultater enn tidligere.

15 Side: 15 Tabell 2 Benyttede veiledere for de ulike parametere målt i Drammensfjorden 2010 Veileder Tittel Parametere Kommentar TA Klassifisering av miljøkvalitet i fjorder og kystvann TA Klassifisering av miljøkvalitet i ferskvann TA Veileder for klassifisering av miljøgifter i vann og sediment 01:09 4 Klassifisering av miljøtilstand i vann 1 4 Se referanselisten Total fosfor, total nitrogen, termotolerange koliforme bakterier (TKB) Metaller klorofyll a Metaller, TBT klorofyll a, suspendert stoff, fargetall Øvre sjikt og nedre sjikt ihht henholdsvis tabell 5 (PSU=0) og tabell 4. Tabell 4 angir klassifisering av næringsalter i overflatevann med saltholdighet på >20 PSU. Det eksisterer ikke klassifisering av næringssalter for salt bunnvann. November og april er klassifisert etter vintersesong, mens juni og september er klassifisert etter sommersesong. øvre sjikt (PSU <5) og elvestasjonene nedre sjikt (PSU >5) for metaller Klorofyll a i nedre sjikt (NEAGIG Type 9 Skagerak) Suspendert stoff etter TA1468 ferskvann Fargetall etter TA1468 ferskvann Tabell 3 Analyseresultater av vannprøver tatt i juli Fargekoder er i henhold til Klifs fargekodesystem. Stoff Stasjon Dyp N-total P-total Susp stoff Klf-A TKB Fargetall mg/l µg/l ant/ 100ml mg Pt/l Elv-1 O 1,1 0,082 58, ,8 Elv-2 O 0,425 0,007 <5,0 2, ,3 Stø-19 O 0,39 0,007 <5,0 2, ,4 B 0,435 0,01 <5,0 1, ,6 Hol-13 O 0,405 0,007 <5,0 1, ,9 B 0,605 0,021 <5,0 <0,31 5 8,5 Lie-8 O 0,405 0,009 <5,0 2, ,5 B 0,525 0,013 <5,0 0, ,9 Gil-4 O 0,395 0,008 <5,0 1, ,6 B 0,6 0,014 10,2 <0,31 5 <5,0 Tan-22 O 0,39 0,008 <5,0 2, ,3 B 0,37 0,034 <5,0 <0,31 2 7,5 Sol-26 O 0,4 0,007 <5,0 1, B 0,625 0,014 <5,0 <0, ,5 Sol-28 O 0,395 0,007 <5, ,5 B 0,59 0,014 <5,0 0, ,9 Sol-29 O 0,395 0,007 <5,0 2, B 0,405 0,01 8,3 0, Ref-1 O 0,38 0,007 <5,0 1, ,3 B 0,25 0,096 8,1 <0,31 <1 10,4 Ref-2 O 0,38 0,006 <5,0 1, ,4 B 0,305 0,053 14,6 <0,31 <1 <5,0 Ref-3 O 0,38 0,006 <5,0 2, ,8 B 0,3 0,035 12,4 <0, O: overflate, B: bunn, Klf-a: Klorofyll a, TKB: Termotolerante koliforme bakterier

16 Side: 16 4 Referanser Direktoratet for naturforvaltning (2009) Klassifisering av miljøtilstand i vann Økologisk og kjemisk klassifiseringssystem for kystvann, innsjøer og elver i henhold til vannforskriften. Veileder 01: Klif (2008) Veileder for klassifisering av miljøkvalitet i fjorder og kystfarvann Revisjon av klassifisering av metaller og organiske miljø i vann og sediment (TA-2229/2007). Klif (1997a) Klassifisering av miljøkvalitet i fjorder og kystfarvann. SFT-veiledning 97:03, TA-1467/1997 Klif (1997b) Klassifisering av miljøkvalitet i ferskvann. SFT veiledning 97: 04, TA-1468/1997. NGI (2010a) Miljøovervåkning av indre Drammensfjord, Årsrapport 2009, R, datert NGI (2009b) Miljøovervåkning av indre Drammensfjord, Årsrapport 2009, R, datert NGI (2009c) Miljøovervåkning av indre Drammensfjord, Årsrapport 2008, R, datert

17 Kontroll- og referanseside/ Review and reference page Dokumentinformasjon/Document information Dokumenttittel/Document title Miljøovervåkning av indre Drammensfjord. Statusrapport 2. kvartal Dokument nr/document No R Dokumenttype/Type of document Rapport/Report Teknisk notat/technical Note Oppdragsgiver/Client Fylkesmannen i Buskerud Emneord/Keywords Environmantal geotechnology Distribusjon/Distribution Fri/Unlimited Begrenset/Limited Ingen/None Dato/Date Rev.nr./Rev.No. 0 Stedfesting/Geographical information Land, fylke/country, County Buskerud Kommune/Municipality Drammen Sted/Location Havområde/Offshore area Feltnavn/Field name Sted/Location Kartblad/Map Felt, blokknr./field, Block No. UTM-koordinater/UTM-coordinates Dokumentkontroll/Document control Kvalitetssikring i henhold til/quality assurance according to NS-EN ISO9001 Rev./ Rev. Revisjonsgrunnlag/Reason for revision Egenkontroll/ Self review av/by: 0 Originaldokument AN EE Sidemannskontroll/ Colleague review av/by: Uavhengig kontroll/ Independent review av/by: Tverrfaglig kontroll/ Interdisciplinary review av/by: Dokument godkjent for utsendelse/ Document approved for release Dato/Date 2. september 2011 Sign. Prosjektleder/Project Manager Arne Pettersen Skj.nr. 043

18

19