Pre-study on ship propulsion induced pollutant transport in the river Göta Älv

Research Project, 2014

Flera olika källor bidrar till föroreningar i älven där till exempel metaller släpps ut via industrier och organiska ämnen släpps ut med avlopps-, dag- och kylvatten. Olika verksamheter har funnits längs med Göta älv under en lång tid och på många ställen finns föroreningar som via grundvattnet lakas ur jorden eller som tillförs älven genom skred. I sedimenten i älven har organiska miljögifter (t.ex. TBT, PCB, PAH och dioxiner) och metaller så som kadmium, koppar, bly, kvicksilver och zink uppmätts. Den årliga sedimenttransporten i Göta älv har uppskattas till 130-170 000 ton. Den totala mängden sediment som eroderas av fartyg har uppskattas till 40 000 ton per år, men då har inte hänsyn tagit till att en del av detta material har resuspenderats. Partiklarna i vattnet är potentiella föroreningsbärare då många tungmetaller fäster på partiklar, och smittämnen som bakterier, virus och parasitära protozoer är partiklar vilka kan utgöra en hälsorisk för konsumenterna. Turbiditetsmätningar längs Göta älv har visat ökade turbiditetsvärden efter fartygspassager i älven, men det är framförallt den initiala, kortvariga toppen som uppmärksammats. För att finna lämpliga åtgärder när det gäller provtagningar som underlag för masstransport och konsekvenser för råvattenintag behövs kunskaper om hela förloppet i tid och i djupled. Denna inledande studie har syftat till att undersöka metodik för att beskriva storlek och dynamik för den av fartyg orsakade turbiditetsökningen och eventuella föroreningstransporten i Göta älv. Studien har genomförs genom analyser av föroreningsinnehåll i vattenprover, hydrodynamisk modellering med anpassning för fartygspassagernas påverkan och mätning av vattenhastighet i älven vid Lärjeholm. Den huvudsakliga hypotesen är att föroreningstransporten varierar i djupled och att dynamiken i föroreningspassagen som vissa fartygspassager orsakar bör beaktas. Detta skulle kunna ge bättre underlag för planering och utvärdering av provtagningar. Det kan också ge en möjlighet att minska föroreningsmängden i det råvatten som tas in vid Göteborg stads råvattenintag vid Lärjeholm genom att lägga intaget på lämpligt djup i förhållande till föroreningstransporten. Tänkbara åtgärder för att ta in mindre föroreningar i intaget är ändrat intagsdjup eller stängning vid vissa båtpassager. Resultaten från denna begränsade studie ska tolkas med försiktighet, men visar att den relativt kraftiga ökning av grumlighet och partikelbundna föroreningar som kan observeras i samband med fartygspassager på grund av sin korta varaktighet har liten betydelse jämfört med den ökning som kan kvarstå under åtskilliga timmar. Blyhalten kan till exempel dubbleras och en ökning kvarstå under mer än tre timmar. Föroreningshalter av t ex bly kan under den första timmen efter passagen öka med djupet för att under de följande timmarna vara mer jämnt fördelade i djupprofilen. De partiklar som resuspenderas vid fartygspassager tycks till stor del ha en så låg sedimentationshastighet att de under normal fartygstrafik inte hinner sedimentera innan nästa passage. Hydrodynamisk modellering kan vara ett kraftfullt verktyg för att prediktera flödesmönster, erosion och turbiditetsökning vid fartygspassager. Med en modell kan olika scenarier utvärderas och rekommendationer utfärdas utifrån resultaten. Mätning av turbulens, strömmar och turbiditet under och bakom fartygen bör genomföras för att undersöka om sedimentet resuspenderas i fartygets bana och sedan dispergera in till älvkanten. Undersökning bör genomföras om vissa partier i älven ger upphov till större mängd upprivet sediment som sedan transporteras ned förbi intaget. En möjlighet skulle kunna vara att minska resuspensionen genom att anpassa fartygens hastigheter efter storlek och last, samt om de går motströms eller medströms. Detta skulle ge ytterligare underlag för representativa stickprover efter fartygspassager för beräkning av masstransport med djup- och tidsberoende.