Utifrån bakgrundsinformationen har massa- och pappersindustrin varit aktiva under en lång tid utanför Askersund, Aspa Bruk, och Jönköping, Munksjön, innan införande av reningstekniker. Utsläppen av obehandlad fiber och massa tillsammans med metaller som använts av industrierna har lett till bildandet av fiber- och metallrika sediment i recipientvattendragen. Dessa sediment utgör långsiktiga negativa och toxikologiska effekter på växter och djur i den akvatiska miljön. Dessutom har metallerna i de fiberrika sedimenten potential att migrera nedströms i olika utsträckning beroende på lokala miljömässiga faktorer. Det är därav av stor betydelse att utvärdera förekomstmönster och potentiella miljömässiga effekter av metaller i fiberrika sediment. Huvudsyftet var att studera spridningen av metaller och dess potentiella miljömässiga/hälsomässiga effekter i fiberrika sediment inom två halvslutna vattendrag med utlopp i sjön Vättern. Metoden inkluderade mätning av metallkoncentration (genom ett XRF-instrument), glödningsförlust (LOI) och pH mätning av sedimentets porvatten följt av statistisk analys för att undersöka effekterna av pH och organiskt material på koncentration och spridning av metaller. Riskanalys utfördes tillsammans med nationella referensvärden utifrån metoden Svensk Standard tillsammans med effektbaserade tröskelvärden. Resultatet visade att sedimenten i Aspa Bruk hade högre nivåer organiskt material än Munksjön som indikerade en stor input av organiskt material härledda från fiber och/eller massa. Medan ytsedimenten i Aspa Bruk uppvisade högre metallkoncentrationer jämfört med i Munksjön var koncentration av de flesta metallerna (såsom arsenik, bly, koppar, zink, nickel, krom, kobolt och barium) i Munksjöns djupare sediment 60–80 % högre än i Aspa Bruk. En avvikelse sågs för zink vars koncentration var högst vid 3–6 cm i Aspa Bruk. Det framkom även att de högsta koncentrationerna av metall, förutom kobolt och barium förekom vid utkanten av fiberbanken för båda områdena. För båda områdena sågs koncentrationen av kvicksilver, kadmium och kobolt minska signifikant i samband med en ökande nivån organiskt material. Denna trend framkom även för barium och nickel i Munksjön och för zink i Aspa Bruk. Förekomsten och fördelningen av kvicksilver och kadmium observerades påverkas ytterligare av pH. Riskanalysen påvisade att sedimenten i Munksjön var mest förorenade i relation till spridningen. Metallerna med störst negativa effekter och av störst miljöhänsyn i nedåtgående ordning var kvicksilver, bly, koppar, kobolt och zink. / Based on gathered background information, pulp and paper industries have been active for a long time in Askersund, Aspa Bruk, and Jönköping, Munksjön, counties before the introduction of purification techniques. The discharge of untreated fiber and pulp along with metals used by the industries led to the formation of fiber- and metal-rich sediments in recipient watercourses. These sediments pose long-term negative and toxicological effects on the plants and animals in the aquatic environments. Moreover, the metals in the fiber-rich sediments have the potential to migrate downstream to various extents, depending on the local environmental factors. It is thus of great importance to evaluate the distribution pattern and potential environmental effects of metals in fiber-rich sediments. The main purpose was to study the distribution of metals and their potential environmental/health effects in fiber-rich sediments within two semi-enclosed waterbodies draining into the Vättern lake. The method involved measuring metal concentrations (by an XRF-instrument), loss of ignition (LOI), and pH of sediment porewaters, followed by statistical analysis to explore the impacts of pH and organic matter on the concentration and distribution of metals. Risk assessment was performed with national reference values using the standard Swedish method together with effect-based threshold values. The results showed that the sediments in Aspa Bruk had higher values of LOI than those in Munksjön, indicating a larger input of organics derived from fiber and/or pulp to the former. While the surface sediments in Aspa Bruk exhibited higher metal levels compared to Munksjön, the concentrations of most metals (such as arsenic, lead, copper, zinc, nickel, chromium, cobalt, and barium) in Munksjön's subsurface sediments were 60-80% higher than those in Aspa Bruk. A deviation was seen for zinc, whose concentrations were highest at 3-6 cm in Aspa Bruk. It also appeared that the highest concentrations of the metals, except for cobalt and barium, occurred at the edges of the fiberbank in both areas. In both areas, concentrations of mercury, cadmium and cobalt declined significantly with increasing organic matter contents. Such trend was also evident for barium and nickel in Munksjön and zinc in Aspa Bruk. The occurrence and distribution of mercury and cadmium was observed to be affected additionally by pH. Risk assessments revealed that the sediments in Munksjön were most contaminated in relation to the spreading of fiber banks. The metals of the most negative effects and thus environmental concerns, ranked in decreasing order, included mercury, lead, copper, cobalt, and zinc.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:lnu-130656 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Fäger, Angelica |
| Publisher | Linnéuniversitetet, Institutionen för biologi och miljö (BOM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds