Skaderisker vid muddring i vattendrag
En temporär men påtaglig ökning av slamhalten och slamtransporten blir ofta resultatet vid muddring och vid tippning av muddermassor i vattendragen. Är muddermassorna förorenade, föreligger därför risk för spridning av partikelbundna miljögifter såsom PCB, kvicksilver och andra tungmetaller. Muddringarna kan medföra ökade kostnader för rening av råvattnet vid nedströms belägna vattenverk och industrier. Risk finns för igenslamning av filter och sugrör vid vattenintagen och för produktionsstörningar i berörda industrier. En ökning av slamhalten i fabrikationsvattnet medför exempelvis nedsättning av ljusheten och ökning av askhalten hos cellulosaindustrins massa- och pappersprodukter och medför därigenom också risk för nedklassning av produkterna. Slamhaltsökningar leder även till förhöjd grumlighet och till försämrat ljusklimat i vattnet och kan vålla olägenheter vid fiskets utövande. Dessutom kan vandringsfiskens uppgång, reproduktion och näringsupptagning komma att störas. Är muddermassorna organogena, kan syretäringen bli betydande vid och nedströms arbetsplatserna. Speciellt markant påverkas miljövillkoren för bottenfaunan. Vid muddring och tippning av starkt förorenade massor erfordras särskild försiktighet för att begränsa spridningen av skadliga ämnen i vattnet och för att minska riskerna för direktupptag och anrikning via näringskedjan av förekommande tungmetaller, klorerade kolväten och andra miljögifter.
Det grumliga vattnet längs Göta älvs västra strand orsakades av pågående muddring uppströms i den del av Trollhätte kanal som kallas Karls grav.
Slamspridningen kan bli betydande vid muddring i erosions- och transportbottnar på grund av den energirika vattenmiljön därstädes. På dessa bottentyper har emellertid de recenta, ofta förorenade avlagringarna vanligen en mycket ringa mäktighet och en mycket kort uppehållstid. Risken för spridning av partikelbundna föroreningar är därför vanligen mindre vid muddring i dessa bottnar än vid muddring i permanenta, vanligen finkorniga och ofta organogena depositionsbottnar. Vid dumpning av muddermassor på erosions- och transportbottnar är risken stor för spridning av muddermaterialet över vidsträckta bottenytor. Detta kan medsföra betydande miljöskador om muddermaterialet är starkt förorenat. Starkt förorenade muddermassor bör därför deponeras inom områden, varifrån slamspridningen kan begränsas.
Den grumliga vattenplymen i Vänersborgsviken (en vik i den sydvästra delen av Vänern) orsakades av muddertippningen från pråmen i den övre, centrala delen av fotot.
Muddringarnas inverkan på vattenmiljön är ofta svår att kvantifiera. Den härför erforderliga kännedomen om muddermassornas fysikaliska egenskaper samt kemiska och biologiska sammansättning är i regel bristfällig. Dessutom saknas vanligen erforderliga data beträffande såväl de kortperiodiska som de långperiodiska förändringarna i vattenmiljön. I starkt slamförande vattendrag är de av muddringarna förorsakade slamhaltsökningarna ofta relativt måttliga i förhållande till den naturliga bakgrundsnivån och de naturliga slamhaltsvariationerna. I starkt förorenade vattenmiljöer är muddringarnas inverkan på föroreningsgraden ofta svår att särskilja från övriga faktorers inverkan. Det är dock väsentligt att försök görs till kontroll och dokumentation av tillståndsgivna muddringars inverkan på vattenmiljön, särskilt då skadliga ämnen kan misstänkas förekomma i muddermassorna.
Muddringarnas inverkan på vattenmiljön exemplifieras nedan med några data från dokumentationen härav under 1970-talet, dels vid ombyggnaden av Trollhätte kanal, dvs den omkring 9 mil långa farledssträckan mellan Vänern och Göteborg, som till större delen går i Göta älv, dels vid deponeringen av muddermassor i Hallsfjärden i samband med muddringsarbeten strax uppströms i den del av Södertäljefarleden, som heter Igelstaviken.
Utbyggnaden av Trollhätte kanal för 5,3 m djupgående trafik påbörjades i januari 1972 och avslutades i augusti 1975. Huvudparten av rensningsmassorna togs upp med mudderverk och transporterades med pråmar till tippningsplatser belägna i Vänern, i Göta älv samt utanför älvmynningen i Göteborg. Den erforderliga "pråmvolymen" för transport av rensningsmassorna översteg 1,5 miljoner m3 och var ca 50 % större än den teoretiskt beräknade rensningsvolymen, beroende dels på muddring utanför kanalsektionen (ökning ca 20 %), dels på massornas svällning i samband med muddringen (ökning ca 25 % av 120 %).
För bestämning av utbyggnadens inverkan på slamspridningen samt på spridningen av tungmetaller och PCB har analyser utförts på sedimentproppar från muddrings- och tippningsplatserna samt av vattenprover insamlade uppströms och nedströms arbetsplatserna samt vid valda stationer i älvmynningen i Göteborg. För dokumentation och kontroll av slamspridningen från arbetsplatserna registrerades även grumligheten vid valda stationer längs Göta älv. För att möjliggöra beräkning av relationen mellan grumlighet och slamhalt togs vattenprover för efterföljande slamhaltsanalys i intagen till grumlighetsmätarna. För dokumentation av slamspridningen utfördes även flygfotografering.
Storleken av slamspridningen och slamhaltsökningen vid och nedströms arbetsplatserna påverkas av ett flertal faktorer såsom av muddermassornas egenskaper, av muddringsutrustningens beskaffenhet, av läckaget vid transporten av muddermassorna, av muddringsintensiteten, av vattenomsättningens hastighet på arbetsplatserna, m.m.
Nomogram för bedömning av slamhaltsökningen där restslammängden uppgår till 10 respektive 20 % av muddermassornas torrvikt. Nomogrammet är baserat på torrvikten 0,9 ton/m3 våtsubstans. Från Axelsson, V., 1974: Skaderisker vid muddringar i vattendrag. UNGI Rapport Nr 34.
Med restslam menas här den del av muddermassorna, som dispergeras under muddringen och som förs bort med strömmarna från muddringsområdet, dvs den av muddringen förorsakade slamtransportökningen nedströms muddringsområdet. Vid muddringarna i Göta älv 1972 - 1975 uppgick den beräknade restslammängden ofta till mellan 10 och 20 % av muddermassornas torrvikt, då muddringen utfördes med skopmudderverk och då bottenmaterialet utgjordes av moiga-mjäliga leror med en torrvikt av ca 0,9 ton/m3 våtsubstans. Nomogrammet ovan upprättades för att underlätta bedömningen av muddringarnas inverkan på slamhalten och slamtransporten i Göta älv vid Trollhätte kanals ombyggnad på 1970-talet och anger hur slamhaltsökningen varierar med muddringsintensiteten för några valda värden på vattenföringen vid angivna värden på restslammängd och torrvikt.
Sedimentationen i älvmynningen beräknades med hjälp av reservoarmodeller över utbytet av vatten och slam mellan den utåtgående ytströmmen och den inåtgående bottenströmmen (vilket exemplifieras av figuren nedan) samt på basis av det suspenderade materialets sedimentationsegenskaper. Ledningsförmågan användes för beräkning av salthalten och saltbalansberäkningar för kvantifiering av vattenutbytet. Vid beräkning av månadsmedelvärden togs ej hänsyn till magasineringens inverkan på saltbalansen och vattenutbytet. De erhållna värdena baserades på antagandet, att vattenprover tagna 1 m under vattenytan var representativa för den utåtgående strömmen och att vattenprover tagna 1m ovan bottnen var representativa för den inåtgående strömmen samt att den utåtgående salttransporten var lika stor som summan av den inåtgående salttransporten och den med sötvattnet tillförda saltmängden.
Boxmodell för Göta älvs långsträckta mynningsområde vid Göteborg. Slamhalt, slamtransport och muddertransport. Medelvärden för februari 1975. Provtagningsstationerna Ä (Älvsborgsbron), S (strax uppströms Sannegårdshamnen) och L (Lärjeholm) var belägna ca 5 km och ca 3 km nedströms respektive ca 6 km uppströms G (Götaälvbron) Vattendjupet längs segelrännan var ca 5 m uppströms G och ca 10 m nedströms G. Mellan provtagningsstationerna L och G respektive G och S mynnar Säveån respektive Mölndalsån. Från Axelsson, V., 1980: Transport och avlagring av sediment vid flodmynningar. UNGI Rapport Nr 52.
Ökningen av sedimenttransporten till Göteborgs hamn på grund av Trollhätte kanals utbyggnad beräknades till 98000 ton, vilket motsvarade ca 24 % av den totala, flodburna sedimenttillförseln under utbyggnadsperioden. Enligt sedimentationsberäkningarna avlagrades 21, 34, 47 respektive 59 % av det tillförda materialet inom ett avstånd av 1, 2, 4 respektive 6 km nedströms älvmynningen vid Götaälvbron. Den beräknade uppgrundningen i Göteborgs hamn på grund av Trollhätte kanals utbyggnad motsvarade för de första 6 km nedströms älvmynningen sedimentvolymen 116000 m3.
I mynningsområdet var sedimentfällor utplacerade för insamling av nydeponerat material, varefter bestämning skedde av dess innehåll av tungmetaller och PCB. För kvantifiering av erosionen i de tippade massorna utfördes omkartering av tippningsplatserna.
Den primära spridningen av tungmetaller och PCB från muddrings- och tippningsplatser sker främst i partikulärt bunden form och varierar därför i huvudsak med slamspridningen och med slammets innehåll av dessa ämnen. Längs stora delar av Trollhätte kanal var sedimentföroreningen begränsad till ett relativt tunnt ytskikt. Särskilt gäller detta de partier av farledens djupränna, som har erosionskaraktär. Medelkoncentrationen av de analyserade tungmetallerna (Hg, Pb, Cd, Cu, Cr, Ni, Zn) och av PCB i muddermassorna var därför för vissa områden låg i förhållande till koncentrationen därav i farledens ytsediment. Kanalutbyggnadens inverkan på spridningen av tungmetaller och PCB var därför i regel måttlig. Ökningen av tungmetalltransporten och av PCB-transporten till älvmynningen i Göteborg på grund av kanalutbyggnaden motsvarade mindre än 1/10 av den totala tillförseln härav under utbyggnadsperioden.
Förekomsten av underkonsoliderade och metastabila sedimentskikt i de tippade muddermassorna gynnade utglidningen av muddermaterial från tippningsplatserna och den åtföljande utbildningen av bottensökande suspensionsströmmar. Muddermassorna tippades delvis i dynamiskt energirika områden med bottnar av erosions- och transporttyp, där nydeponerat, finkornigt material vanligen får en relativt kort uppehållstid. Erosion och omlagring, särskilt av lätteroderat muddermaterial, förekom därför tidvis även efter det att muddertippningen upphört.
Hallsfjärden är en långsträckt havsvik strax söder om Södertälje kanal, som förbinder Mälaren med Östersjön och utgör den näst innersta i den serie av havsvikar, som ingår i Södertäljefarleden. Norra Hallsfjärdens syrefattiga djuphålor har utnyttjats för muddertippning vid ett flertal tillfällen. Vintern 1978 - 79 tippades 355000 m3 i Hallsfjärdens största djuphåla. Volymen beräknades på basis av djupkartor över deponeringsområdet, upprättade före och efter muddertippningen.
Deponeringsområdet för muddermassor 1978/79 samt läget för 7 av det 80-tal sedimentproppar, som provtogs i Hallsfjärden under perioden 1978 - 1989 och som röntgenfotograferades, den översta delen i stereo.
Muddertippningens inverkan på sedimenttillväxten bedömdes genom jämförelse mellan röntgenbilder av sedimentproppar från samma lokal, tagna före respektive efter muddertippningen, vilket exemplifieras av figuren nedan. Halten kvicksilver, bly, zink, koppar och kadmium bestämdes för prover, dels från mudderslamskiktet, dels från det underlagrande materialet.
Radiografisk jämförelse mellan de översta delarna av sedimentpropparna 510, 514 och 513 från norra Hallsfjärden. Pilarna markerar sedimentytans läge den 18 oktober 1978 och den 15 maj 1979, dvs strax före och strax efter en period med tippning av muddermassor. Provtagningsplatserna 510, 514 och 513 var belägna på djupen 20, 23 respektive 22 m och ca 150 m väster om, 800 m norr om respektive 400 m söder om muddertippningsområdet (se kartan). Från Axelsson, V., 2002: Monitoring sedimentation by radiographic core-to-core correlation. Geo-Marine Letters 21/4.
Muddertippningen medförde utbildning av ett minerogent, siltigt-lerigt, markerat mudderslamskikt längs den långsträckta djuprännan såväl norr som söder om deponeringsområdet. Dess torrsubstansinnehåll var stort i förhållande till värdena härpå för de närmast underliggande årsvarven. Inom deponeringsområdet var maximidjupet 36,6 m före och 32,1 m efter muddertippningen. En ansenlig del av det tippade muddermaterialet suspenderades under tippningen och återsedimenterade från en slamrik bottenström, som spreds ut från tippningsområdet och täckte de djupare delarna av fjärden. Mudderslamskiktets tjocklek avtog med avtagande vattendjup och med avståndet från tippningsområdet. På vattendjup mindre än 5 m var muddertippningens inverkan på sedimenttillväxten ej mätbar.
Mudderslamskiktets tungmetallhalt var låg i förhållande till halterna i de närmast underlagrande sedimentskikten. Kvicksilverhaltens medelvärde var exempelvis endast 1/10 av medelvärdet för det närmast underlagrande, 5 cm tjocka sedimentpartiet, som längs stora delar av djuprännan motsvarade sedimenttillväxten under en tidrymd av 4 - 5 år, dvs 1973 - hösten 1978.
Muddertippningen i Hallsfjärden vintern 1978 - 79 medförde således utbildning av ett markerat mudderslamskikt, vars utbredning och sedimentologiska karaktär kunde dokumenteras genom röntgenfotografering av upptagna sedimentproppar och som kan utnyttjas som referensnivå vid framtida bestämningar av sedimenttillväxten längs Hallsfjärdens norra djupränna. Muddertippningens inverkan på spridningen och deponeringen av tungmetaller var ringa på grund av muddermaterialets låga tungmetallhalt.
Tillbaka till min första sida.