Biologiska effekter av fiberbankar – lärdomar från 50 år av recipientundersökningar

SGU Fiberbanksworkshop 2016-10-06Magnus Karlsson, IVL Svenska Miljöinstitutet

SIVL-SSVL ”Återhämtningsprojekt” Utvärdering av

miljöförhållanden i elva recipienter 1965-2015

Arbetsgrupp:IVLSKUTAB

Referensgrupp:NVHaV

SKUTABGöteborgs univ.NordMiljöÅF

HaVLst XSSVL

Utsläppens utveckling

Jerkeman & Norrström, 2016Jerkeman & Norrström, 2016

klor-alkali Svidén, 2003 massa och papper Hanson, 1969

Svar på minskad belastning av organiskt material

Utbredning av reducerade bottnar har successivt minskat

Lst Y 2003

Förbättrade syreförhållanden, bottenfauna har återkoloniserat

Lst Y 2003

Svar på Hg-förbudet 1968Sediment Fisk

Förbättrade syreförhållanden

Storskalig variation

Svar på ändrade blekningsmetoder

Dioxiner

Toxicitetstester i laboratorium och modellekosystem

Akut toxicitet fisk

TEF för olika produktionstyper, för tre

organismgrupper

Klorateffekt på blåstång

Toxicitet vildlevande fisk

Fabrik

Historiskt (före 2000)Senare tid (efter

2000)Senaste bedömning (2016-09-20)

Hälsoeffekter

1980-talet

Hälsoeffekter

1990-talet

Hälsoeffekter

2000-talet

A

B

C

Påverkansklasser

Hög

påverkan

Tydlig

påverkan

Måttlig

påverkan

Svag/ingen

påverkan

Ingen eller

bristfällig

kunskap

D

E

F

G

H

I

Många av de miljöproblem som påvisats kan anses vara lösta.

Kvarstående biologisk påverkan är:

Ett bidrag till den storskaliga tillförseln av näringsämnen till omgivande hav.

En fördröjd återhämtning av mjukbottenfaunan i några områden där historiska utsläpp av organiskt material lagrats in i bottnarna.

I några fall , genom tillförseln av fosfor, en stimulerad produktion av växtplankton och därtill relaterade effekter på ljusförhållanden, makrofyter, fiskproduktion effekter på ljusförhållanden, makrofyter, fiskproduktion etc.

I några områden kvarvarande påverkan på fiskhälsa

– Sannolikt främst beroende av historiska utsläpp till sediment av:

• extraktivämnen och dess metaboliter

• högmolekylärt lignin och ligninrester

– Eventuellt förstärkta vid tillfälliga spill- och kondensatutsläpp

Förstärkt bioturbationSjunkande halter av miljöfarliga ämnen i sediment och biota har generellt gått hand i

hand med förbä>rade syreförhållanden och återkolonisa?on av bo>enfauna →

Ökad bioturbation verkar hittills inte vara en riskfaktor i undersökta områden. Andra

sedimentologiska processer (t.ex. begravning och erosion) förefaller viktigare

Fiberbanksprojekt vid IVL

1975-1985, omfattande kartläggning av fibersediment och

utveckling av metodik för omhändertagande (Bergström et al.,

1975; Bergström et al., 1976; von Post, 1977; Lundberg & von Post,

1979;Eriksson et al., 1981; Boman & Bergström, 1985; von Post,

1988).

Slutsatser

– På alla platser där skogsindustri har bedrivits har utsläpp av – På alla platser där skogsindustri har bedrivits har utsläpp av

fibermaterial skett. Där recipienten har varit ett strömmande

vattendrag eller exponerats mot öppet hav har fibermaterialet

med tiden transporterats bort.

– På övriga platser har hela eller delar av den utsläppta

fibermängden ansamlats till s.k. fiberbankar.

– nedbrytningen anaerobt i anslutning till recipientens botten och

aerobt i fiberbankarnas ytskikt.

– Nedbrytningen långsam - varierar med typ av produktion (mek-,

kem-, returfiber)

Saneringar

– Örserumsviken vid Westerviks pappersbruk (Hg omg. 1 och

PCB omg. 2)

– Järnsjön i Emån recipient till Nyboholms bruk (PCB)

– Svartsjöarna nedströms Pauliströms pappersbruk (Hg).– Svartsjöarna nedströms Pauliströms pappersbruk (Hg).

– Iggesund

– Korsnäsverken (Hg)

– Skutskär (Hg).

Utmaningar

Biologisk rening vid låga temperaturer

Muddermassorna varierar i sammansättning och biologisk

aktivitet, samt låga vattentemperaturer i början och slutet av

muddringssäsongen → anpassa kemikaliesystem och muddringssäsongen → anpassa kemikaliesystem och

avvattningskapacitet för att kunna hålla kvalitetskraven på

vattnet som återförs till recipienten

Högsommar – lukt

Förbehandling (rensning/silning) om massorna behöver

pumpas långväga

Potential 1985

Fibrerna var av så pass god kvalitet att de skulle kunna

användas för massaproduktion, dock behövs tvättning och

silning för att ta bort sand och nollfiber.

Ur energisynpunkt var materialet som sådant av god kvalitet.Ur energisynpunkt var materialet som sådant av god kvalitet.

Huvudanledningen till att återvinning av fibrerna inte kom

igång i någon större omfattning var att det, vid den

tidpunkten, inte bedömdes som ekonomiskt lönsamt i

förhållande till andra råvaror.

Fiberbankar i recenta studieområden

Fabrik Fiberbanks-

förekomst

Dominerande process för

eliminering

Karlsborg Nej erosion

Domsjö Ja

Östrand JaÖstrand Ja

Iggesund Nej muddring

Vallvik Nej erosion

Norrsundet Ja

Korsnäs Nej muddring

Grycksbo Ja

Frövi Nej överlagring

Skoghall Nej erosion, överlagring

Mönsterås Nej erosion

Varför förhöjda halter av PCB, DDT och

andra klorerade pesticider i fibersediment

Plausibla förklaringar

– ”timglaseffekten” (Jonsson et al., 1986) stor mängd ved (och bark)

från ett upptagningsområde med atmosfärisk deposition

koncentreras till en punktkälla. DDT har använts som pesticid vid

timmervältorna.timmervältorna.

– Bruken urbana miljöer där hamnverksamhet, strömförbrukning etc.

medfört att t.ex. PCB använts.

– Bruken ofta i flodmynningsområden, ”zone of maximum turbidity”

när sött möter salt utflockning av suspenderat material från

avrinningsområdet (Håkanson, 1984; Dyer 1986)

– Specialfall, pappersbruk som använt PCB-haltigt returpapper

som råvara (Munksjön, Järnsjön, Örserumsviken)

Sammanfattning

Resiliensen och förmågan till återhämtning efter att belastning upphört är god

hos akvatiska ekosystem

Halter av miljöfarliga ämnen sjunker generellt i sediment och biota

Kvarvarande effekter på fiskhälsa och mjukbottenfaunautbredning beror

sannolikt till största delen på historiska utsläpp som lagrats in i sedimenten

Metodiken för muddring och avvattning av fibersediment är välbeprövad Metodiken för muddring och avvattning av fibersediment är välbeprövad

Återvinning av fiber bör diskuteras om framtida saneringsåtgärder övervägs

Utbredningen av fiberbankar har minskat successivt genom överlagring, erosion,

nedbrytning och muddring

Påverkan av miljöfarliga ämnen i kvarvarande fibersediment synes vara begränsad

vad beträffar upptag i fisk

Tack för uppmärksamheten!