Et kritisk blikk på overvåkingsprogram for kjemiske støtteparametre i elver og bekker: Gir de den informasjon vi trenger? Vannforeningen 25 oktober 2010 Eva Skarbøvik, Bioforsk Jord og miljø Foto: E. Skarbøvik
Hva skal dataene brukes til? 1.Hvor ofte? 2.Når? 3.Hvor? Foto: E. Skarbøvik
Hva skal dataene brukes til? Dagens tilstand (konsentrasjons-snitt) Hvor er de største kildene? (Hvor må det tiltak til?) Er vi sikre på tidligere beregninger av tilførsler (for eksempel de som er utførte i tiltaksanalysene)? Endrer konsentrasjonene og tilførslene seg? Har de økt eller gått ned de siste årene?
Foto: E. Skarbøvik
Minstefrekvenser i BASIS-overvåkingen
Anbefalt frekvens i elver Kvalitetselement Minste frekvens Anbefalt frekvens Når? Næringsstofftilstand 3. mnd Basisovervåkn: 12 ggr pr år Tilstandsovervåking: 24 ggr pr år Ekstraprøver bør tas under flom Hele året
Hva ser vi i nye overvåkingsprogrammer nå? Prøvetaking ofte bare 1-8 ganger i året Prøvetaking bare i sommerhalvåret Ingen flomprøver Ingen krav om å se konsentrasjonene i forhold til vannføring Nitrogen f.eks bare 1 gang i året mens fosforfraksjoner som ikke kreves ihht VD skal tas oftere Oppfatning om at kjemiske støtteparametre kun trengs å tas hvis biologien viser dårlig økologisk status
Foto: E. Skarbøvik
27.apr 06.mai 15.mai 24.mai 02.jun 11.jun 20.jun 29.jun 08.jul 17.jul 26.jul 04.aug 13.aug 22.aug 31.aug 09.sep 18.sep 27.sep 06.okt 15.okt 24.okt 02.nov 11.nov m3/s mg/l Konsentrasjonene varierer ofte med vannføringen (Daglige partikkelkonsentrasjons-målinger av NVE i Numedalslågen i 2004) Concentration Suspended Solids April-November 2004 700 Water Discharge Cs 350 600 300 500 250 400 200 300 150 200 100 100 50 0 Høyeste verdi 325 mg/l 0
m3/s Månedlige partikkelkonsentrasjons-målinger (RIDprogrammet) mg/l Water Discharge and Cs as measured by RID 250 Water Discharge Cs 12 200 10 150 100 50 8 6 4 2 0 0 Høyeste verdi 10 mg/l = 300 mg/l mindre enn høyeste ved daglige målinger 20040106 20040204 20040308 20040413 20040511 20040608 20040706 20040803 20040907 20041008 20041109 20041207
mean concentration (mg/l) Hvor stor sjanse har du for å treffe riktig snitt-konsentrasjon med 12 prøver i året? Sammenligning av datasett med månedlige 2002 Mean concentrations of datasets with 12 observations, each dataset is 16 days apart prøver i Numedalslågen: 70 60 Månedlige prøver 50 40 30 20 Snitt basert på daglige prøver 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
% error Feilprosenten ved å bruke 12 observasjoner i løpet av ett år vist gjennom til sammen 76 prøvesett varierte mellom overestimering på ca 200 % error in mean concentrations based on datasets with 12 observations % til underestimering på ca 60%. 250 200 150 100 50 0-50 -100 2001 2002 2003 2004 2005
Hva betyr det i praksis? Dagens tilstand Hvis vi sier at 20 % er det som vi godtar av feilmargin så har du i ei elv på størrelse med Numedalslågen mer enn 50% sjanse for å tippe feil på tilstanden til partikler og dermed kanskje også partikkelbundet materiale (som f.eks Tot-P, pesticider, og enkelte tungmetaller)? Miljømålet Tiltak
mikrogram/liter Hvis vi ser nærmere på tot-p som i stor grad er partikkelbundet i denne elva: Hobølelva/Østfold 180 160 140 120 Snittkonsentrasjoner av totalfosfor ved ulik prøvetakingsfrekvens Alle prøver Hver 14 dag Hver måned Miljø mål 100 80 60 40 20 0 1987 1988 1990 2006 2007 2008
mikrogram/liter Variasjon pga prøvetakingsfrekvens Meget tilfeldig avhenger av vannføringen da det ble tatt prøver 180 160 140 120 Snittkonsentrasjoner av totalfosfor ved ulik prøvetakingsfrekvens Alle prøver Hver 14 dag Hver måned Miljø mål 100 80 60 40 20 0 1987 1988 1990 2006 2007 2008
mikrogram/liter Variasjon pga prøvetakingsfrekvens Meget tilfeldig avhenger av vannføringen da det ble tatt prøver 180 160 140 120 Snittkonsentrasjoner av totalfosfor ved ulik prøvetakingsfrekvens Alle prøver Hver 14 dag Hver måned Miljø mål 100 80 60 40 20 0 1987 1988 1990 2006 2007 2008
mikrogram/liter Variasjon pga prøvetakingsfrekvens Meget tilfeldig avhenger av vannføringen da det ble tatt prøver 180 160 140 120 Snittkonsentrasjoner av totalfosfor ved ulik prøvetakingsfrekvens Alle prøver Hver 14 dag Hver måned Miljø mål 100 80 60 40 20 0 1987 1988 1990 2006 2007 2008
mikrogram/liter Variasjon pga prøvetakingsfrekvens Meget tilfeldig avhenger av vannføringen da det ble tatt prøver 180 160 140 120 Snittkonsentrasjoner av totalfosfor ved ulik prøvetakingsfrekvens Alle prøver Hver 14 dag Hver måned >100 ug/l forskjell. Miljø mål 100 80 60 40 20 0 1987 1988 1990 2006 2007 2008
I praksis betyr det at Tilstand aldri bør vurderes utfra ett enkelt år (Dette er alt nedfelt i klassifiseringsveilederen). Man bør aldri vurdere tilstand i elver uten at man også tar vannføring med i betraktningen Bruke konsentrasjon og vannføring og beregne tilførsler -> deretter beregne tilbake til snittkonsentrasjon Forutsetter at du stoler på tilførselsberegningene
Konsentrasjon -> Tilstand Transport -> Tilførsler Tilførsler -> mer riktig snittkonsentrasjon Igjen viktig med hyppig prøvetaking, men her særlig FLOMPRØVER. Ulike beregningsmetoder gir ulike svar. I Numedalslågen og i Hobølelva har vi nå sett at bruk av slamføringskurve på data hver 14. dag + flomprøver gir det beste resultatet. Har funnet én referanse til at månedlige prøver uten ekstra flomprøver gir OK resultat i store elver i USA og kun hvis prøvene ble tatt ut fra vannføring og ikke regelmessig!
Så hvor ofte og når? Under 12 prøver i året liten vits både for snitt-konsentrasjoner og transportberegninger! 12 prøver i året gir relativt stor usikkerhet for konsentrasjonssnitt må derfor bruke flere år, og vannføring MÅ inn som forklaringsparameter! I tillegg bør også andre parametre vurderes Hvis transportberegninger: Minst månedlig, helst hver 14. dag, pluss flomprøver.?
Hva kan gjøres? Gjennomgå målenettet Bli klar på hva slags info som trengs/ønskes fra hver stasjon Intensiv overvåking i viktige stasjoner, mindre intensiv i mindre viktige. Foto: E. Skarbøvik
To langtidsstasjoner I hovedelva (Hobølelva ved Kurefossen), målinger siden 1986. Og ved utløpet ved Moss To vannføringsstasjoner Etter hvert også opprettet en i bekk.
Øvrige stasjoner Har variert noe avhengig av midler og hvor man søkte konkrete svar F.eks.intensivovervåking av bekkene rundt vestre Vansjø for å finne de mest representative, deretter færre bekker overvåket. Mens dette pågikk, ventet med andre stasjoner. Ett års opphold i en stasjon er helt OK! 0 2 520 5 040 10 080 Meters
Kråkstadelva Med dagens målenett og frekvens er vi i Morsa i stand til å lage f.eks. fosforkart som vi stoler på: Vansjø- Hobølvassdraget Tonn TP transportert i perioden okt 2008 - okt 2009 Sætertjn Bindingsvn Langen 3,8 Våg Tangen Mjær 0,8 1,4 Hobølelva UtløpMjær 4,6 Moss Bekkefelt 4,5 9,9 Vestre Vansjø #* 9,8#* Kure Sunda 8,6 1,2 Storefjorden 1 Veidalselva 2,1 Mørkelva Svinna Sæbyvn 0 3 000 6 000 12 000 Meters
Viktige momenter ved slike gjennomganger Stor stasjonstetthet enkelte steder nødvendig? For hva? Enkelte steder er det relativt tett med stasjoner i hovedløpet er det nødvendig? Ofte er det stasjoner har svært lav prøvetakings-frekvens vil dette gi oss informasjon som kan brukes til noe? Ofte er ikke data benyttet til å utføre tilførsels-beregninger, ofte er ikke data vurdert mot vannføring. Viktig å beholde (de gode) langtidsstasjonene for å kunne lage trendanalyser!
To måter (av mange) å prøveta på Jevne mellomrom Vannføringsbasert Kan være OK for konsentrasjonsgjennomsnitt Mindre nyttig for transportberegninger, kildevurderinger og bestemmelse av tiltaksbehov Logistikk Generell god nytteverdi for alle behov Logistikk Analyse- og feltarbeid Analyse- og feltarbeid
Overvåking er dyrt Men det kan være mye dyrere å kjøre overvåkingsprogrammer som ikke gir riktige svar!
Foto: E. Skarbøvik