Forurensningsanalyser av metaller i sedimenter

Analyserte sedimentprøver fra 124 MAREANO stasjoner 2006 – 2012.

Siden starten av MAREANO i 2006 til og med 2012 er det tatt prøver for kartlegging av forurensing på 124 stasjoner i områdene utenfor Finnmark, Troms II, Troms III, Eggakanten, Nordland VI, Nordland VII og Mørebankene. Det er tatt prøver fra kontinentalsokkelen på vanndyp over 200 m, og på kontinentalskråningen ned til 2700 m. Når været har vært for dårlig for operasjon i åpen sjø er det tatt prøver i fjorder. Følgende metaller er analysert: arsen, bly, kadmium, kobber, krom, kvikksølv, nikkel og sink. I tillegg er barium analysert fordi barytt, som inneholder barium, brukes i boreslam. Det er gjort analyser av tributyltinn (TBT) i overflateprøver på utvalgte stasjoner.

Bly i overflatesedimenter (0 – 1 cm). Blå svarer til klasse I, bakgrunnsnivå og grønn svarer til klasse II, god i Miljødirektoratets klassifikasjon for kyst og fjordsedimenter.

Prøvestasjonene dekker store havområder, men noen trekk går igjen: det er lave metallkonsentrasjoner i overflatesedimentene, tilsvarende bakgrunnsnivå ifølge Miljødirektoratets grenseverdier for kyst- og fjordsedimenter. På enkelte stasjoner er nivåene for bly og nikkel i det som betegnes som tilstandsklasse 2 - god. Metallkonsentrasjonene i overflatesedimentene er generelt høyere øverst på kontinentalskråningen enn på kontinentalsokkelen og lengre nede på kontinentalskråningen. Det skyldes trolig den generelt høyere andel av finstoff (< 63 µm) og organisk karbon (TOC) i sedimentene på den øvre delen av kontinentalskråningen.

For å studere utviklingen av metallforurensing i sedimentene over tid er sedimentkjerner fra flere stasjoner analysert i dypere lag.  For å kontrollere når endringer i nivåene er inntruffet, er sedimentene datert ved hjelp av bly-210 og cesium-137. Slike analyser er gjennomført dels ved Havforskningsinstituttet og dels ved eksterne laboratorium.

R682MC001 sedimentkjerne tatt med multicorer prøvetaker og toppen av sedimentkjernen klar for å bli kuttet i 1 cm skiver.

Dateringsanalyser med bly-210 og cesium-137 gir mulighet for å vurdere når spesielt bly og kvikksølv har økt i konsentrasjon. For en del stasjoners vedkommende ser det ut til at økningen finner sted enten på slutten av 1800-tallet eller begynnelsen av 1900-tallet. Økningen tilskrives økt industriell aktivitet og bruk av kull som energikilde, med derav følgende utslipp til atmosfære og sjø. Bly og kvikksølv tilført i forbindelse med menneskelige aktiviteter har en økning på 200-300% i forhold til naturlig bakgrunnsnivå målt dypere i sedimentkjernene. På mange stasjoner er det registrert noe mindre konsentrasjoner i de øverste centimeterne i sedimentkjernene.  Reduksjonen i blykonsentrasjon i de øverste centimetrene skyldes sannsynligvis forbudet mot bruk av blyholdig bensin i mange land fra slutten av 1970-tallet. Dermed forsvant en viktig kilde til spredning av bly til miljøet. Det menneskelige bidraget av både bly og kvikksølv er langtransportert enten med havstrømmer eller med atmosfærisk transport.

Kvikksølv (Hg) i overflatesedimenter (0 – 1 cm). Blå svarer til klasse I, bakgrunnsnivå i Miljødirektoratets klassifikasjon for kyst og fjordsedimenter.

Metallene nikkel, krom, kobber og sink er primært knyttet til finstoff i prøvene (< 63 µm kornstørrelse), og viser ikke samme økning som bly og kvikksølv. Derfor vurderes disse metallene å være tilstede i sedimentene som følge av naturlige bidrag fra geologiske kilder. Med høyere andel finstoff øker også konsentrasjonene av disse metallene. Arsen og kadmium er to metaller som er påvirket av kjemiske prosesser i sedimentene etter avsetningen.

MAREANO har vist at forurensingsnivåene i de åpne marine miljøene er lave for alle metallene og TBT. Da bly- og kvikksølvnivåene i sedimenter har økt i den industrielle tidsalder er det grunn til å følge utviklingen spesielt for disse metallene også i fremtiden. Stasjoner med stabil og kontinuerlig sedimentasjon kan være utgangspunkt for slik overvåking.

Metallkonsentrasjoner i mg/kg sediment, TOC (vektprosent), karbonat (vektprosent) og  andel finstoff (%) for sedimentkjerne R682MC001 fra Finnmark kontinentalsokkelen. Skalaen med konsentrasjoner er logaritmisk. Årstall fra bly-210 og Cs-137 dateringsanalyser er angitt på høyresiden av dypdeskalaen (cm).