2015-05-26
BORG 1&2
KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG
DEPONERING
BORG 1&2
KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
Oppdragsnr.: 1110438 Oppdragsnavn: Borg havn Dokument nr.: M-rap-034
Filnavn: M-rap-34-Kontroll og overvåkingsprogram Borg 1 &2_rev02
Revisjon 00 01 02
Dato 2013-06-07 2015-05-20 2015-05-26
Utarbeidet av Aud Helland (RNO) Torgeir Bakke (NIVA) John Arthur Berge (NIVA)
Aud Helland Aud Helland
Kontrollert av Torgeir Bakke Tom Jahren Tom Jahren
Godkjent av Tom Jahren Tom Jahren Tom Jahren
Beskrivelse [Tekst]
Revisjonsoversikt
Revisjon Dato Revisjonen gjelder
01 20.05.2015 Justering av programmet etter ny spredningsmodellering av partikler og bakgrunnsmålinger av turbiditet og strøm i indre del av tiltaksområdet (Borg 1)
02 26.05.2015 Justering etter innspill fra Kystverket
4 (32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
INNHOLD
1. INNLEDNING ... 6
1.1 Beskrivelse av tiltaket ... 6
1.2 Naturlige variasjoner i vannføring og massetransport ... 9
1.3 Naturlige variasjoner i turbiditet ... 10
1.4 Akseptgrense for turbiditet ... 14
1.5 Forventet partikkelspredning under tiltaket ... 16
1.6 Måleområde for turbiditet ... 18
1.7 Forurensingsituasjonen ... 19
1.8 Miljørisiko ved dagens situasjon ... 19
1.9 Miljøgiftbudsjett ... 20
2. MÅLSETTING ... 20
3. KONTROLL AV PARTIKKELSPREDNING ... 21
3.1 Målestasjoner for turbiditet og strøm ... 21
3.2 Vannprøver ... 23
3.3 Sedimenterende materiale (sedimentfeller) ... 24
4. TILSTANDSOVERVÅKING ... 24
4.1 Ålegress ... 24
4.2 Bløtbunnsfauna ... 25
4.3 Koraller ... 27
4.4 Fisk ... 27
5. ETTERKONTROLL ... 28
5.1 Sedimenter og bunnfauna ... 28
5.2 Miljøgifter i tang og blåskjell. ... 28
6. RAPPORTERING ... 28
7. OPPSUMMERING ... 30
8. REFERANSER ... 32
6-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
1. INNLEDNING
1.1 Beskrivelse av tiltaket
Kystverket planlegger å utbedre innseilingen til Borg Havn. Utbedringen omfatter utdyping og utretting av 2,8 km av Røsvikrenna (Borg 1), fra Flyndregrunnen/Futerødbukta i sør til eksisterende havneanlegg på Øra i nord (Figur 2 og Figur 2). Borg 2 omfatter etablering av snuplass i Fuglevikbukta og fjerning av flere grunne partier fra Røsvikrenna via Løperen ut til åpen fjord (Figur 2 og Figur 2). Tiltaket vil generere 3.01 mill m3 masser, bestående av 2.76 mill m3 løsmasser og 0.25 m3 fjell. Disse tallene avviker noe fra Tabell 1, årsaken er knyttet til metode, i dette tilfelle usikkerhet i 3D-modellen som er benyttet til volumberegning. I påfølgende tekst omtales volumene som angitt i Tabell 1.
Rene til moderat forurensede masser (tilstandsklasse I-III) er beregnet å utgjøre 2.071.925 m3 (Tabell 1). Forurensede masser (tilstandsklasse IV-V) er beregnet å utgjøre 627.598 m3. Et stort volum, 223.812 m3, av disse massene er kun forurenset av kobber i tilstandsklasse IV.
Kystverket vil søke om å få deponere disse massene i sjødeponi sammen med masser i
tilstandsklasse I-III. Dette vil redusere volumet av masser i tilstandsklasse IV-V til 403.786 m3. 225.000 m3 skal til FREVARs deponi på Øra, det resterende volumet skal til landdeponi etter offentlig anbud.
Tabell 1. Volumer av ulike typer masser som er planlagt fjernet ved utbedringen av farleden inn til Borg havn. Skillet mellom Borg 1 og 2 er gitt i teksten over.
*I Borg 1 og Borg 2 er volumer av masser i tilstandsklasse III beregnet, samt volumer av masser i tilstandsklasse III pluss volumet av masser kun forurenset av kobber i tiltandsklasse IV.
Tiltaket vil medføre mudring av løsmasser, sprengning av fjell, deponering av masser i sjødeponi og landdeponi.
Tiltaket vil føre til fjerning av habitat, oppvirvling og spredning av sedimenter under mudring og under deponering i sjødeponi. Grad av spredning er avhengig av mudrings- og
nedføringsteknologi og utførende entreprenør, samt naturgitte forhold som massenes
beskaffenhet, strømningsforhold og sjiktninger i vannmassene. Spredning av partikler kan føre til svekkede lysforhold i vannmassene, økt sedimentasjon med tilslamming i enkelte områder og spredning av miljøgifter.
Spredning av partikler kan derfor påvirke det rike naturmiljøet i estuariet, som blant annet ålegrasenger, bløtbunnsområder, hekke-, raste og oppvekstområder for fugl, og
kaldtvannskoraller ved Tisler i Hvaler nasjonalpark.
Total volum Borg 1
Total volum Borg 1 Cu i klasse 4
Total volum Borg 2
Total volum Borg 2 Cu i klasse 4 Tilstandsklasse 1 og 2 1 587 332 1 587 332 297 260 297 260 Tilstandsklasse 3* 79 558 244 353 107 775 166 792 Volum til sjødeponi 1 666 890 1 831 685 405 035 464 052 Tilstandsklasse 4 og 5 til landdeponi 515 448 350 653 112 150 53 133 Fjell 450 450 246 939 246 939 Totalvolum 2 182 788 2 182 788 764 124 764 124
8-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
Farleden i Borg 1 og Borg 2 Sjødeponiene Svaleskjær og Møkkalasset Figur 2. Plan for utvidelse av farleden i Borg 1 og 2. Områder markert med rødt skal utdypes. Detaljkart over sjødeponiene er vist i høyre kolonne.
1.2 Naturlige variasjoner i vannføring og massetransport
Partikkelspredning under tiltak vil være avhengig av vannføringen i Glomma, som kan variere fra ca 200 m3/s til nær 4000 m3/s under flom (Figur 3). Normal vannføring ved flom er imidlertid opp mot 2000 m3/s. Høy vannføring forekommer om våren med snøsmeltning i lavlandet og senere i høyfjellet (april-juni). Perioder med høy vannføring kan også forekomme sommer og høst i forbindelse med stor nedbør.
Figur 3. Vannføring i Glomma fra 1990 til og med 2008 (Skardbøvik et al 2009).
Figur 4. Gjennomsnittlig vannføring ( ) fordelt på måneder gjennom årene 1990- 2009. Vertikale linjer angir intervallet for 95% av observasjonene (data etter[1]).
Tabell 2 rangerer månedene etter økende gjennomsnittlig vannføring. Tabellen viser at
gjennomsnittlig vannføring i juni er signifikant høyere enn alle andre måneder i året (Figur 4 og Tabell 2). Det samme gjelder mai, det er bare juni som har høyer vannføring enn mai. Tabellen viser også at mars har lavest gjennomsnittlig vannføring, men at denne kun er signifikant lavere enn gjennomsnittlig vannføring i mai, juni, juli og september. Sammenligningen er basert på Fisher's least significant difference (LSD) prosedyre. Med denne metoden er det 5 % sjanse for å anta at det er en signifikant forskjell i gjennomsnittlig vannføring når det ikke er det.
Gjennomsnittlig Vannføring m3/s Januar Februar Mars April Mai Juni Juli August September Oktober November Desember
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
0 300 600 900 1200 1500 1800
10 - ( 32 ) KONTROLL OG OVERVÅKI NG VED MUDRING OG DE PONERING
Tabell 2 . Resultater av « Fisher's least significant difference (LSD) procedure» benyttet på vannføring (m3/s) målt gjennom årene 1990 - 2009 (analysen er basert på data fra [1] ).
Antall målinger
Gjennom snitt
Homogene grupper
Mars 22 389,681 X
Februar 22 448,709 X X
Januar 21 513,298 X X
Desember 21 575,148 X X
April 23 577,161 X X
November 23 607,671 X X
August 24 658,408 X X X
Oktober 23 667,963 X X X
September 24 712,079 X X
Juli 34 910,259 X
Mai 54 1314,56 X
Juni 88 1680,64 X
Method: 95,0 percent LSD
Mengden suspendert stoff som transporteres ut med Glomma varierer gjennom året og mellom år. I perioden 1990 til 2010 har årlige tilførsler variert fra ca 75.000 m3 til over 300.000 m3 ( Figur 5). Kornfordelingsanalyser har vist at om lag 20 % av suspendert uorganisk stoff som føres med Glomma er mindre enn 0,45 µm [2] . Disse «partiklene» karakteriseres som løst i vann og inngår derfor ikke i massetransportberegningene vist i Figur 5. Disse «partiklene» vil
imidlertid flokkulere til større partikler når Glommavann blandes med sjøvann og vil for en stor del sedimenterer i estuariet [3 ] . Tilførslene med Glomma kan derfor antas å være større enn det som er vist i Figur 5.
Figur 5 . Årlig massetransport i Glomma, basert på målinger av suspendert stoff (tørrvekt) antatt en egenvekt på 1 ,6 (etter Skardbøvik et al 2011).
1.3 Naturlige variasjoner i turbiditet
Høyt partikkelinnhold og derved høy turbiditet har nødvendigvis ingen sammenheng med vannføringen i Glomma. Analyser basert på RID overvåkingsdata viser at det er en positiv signifikant korrelasjon mellom m engde partikler i vannmassene og va nnføring, men
korrelasjonskoeffisienten på 0,25 indikerer at sammenhengen er relativt svak (Figur 6). Deles dataene opp i ulike vannføringsintervaller, mindre enn 500 m3/s, mellom 500 og 1000 m3/s, og over 1000 m3/s, ser man at det er ingen korrelasjon mellom partikkelmengde og vannføring ved vannføringer mindre enn 1000 m3/s (Figur 7). Ved vannføringer større enn 1000 m3/s er det imidlertid en positiv signifikant korrelasjon mellom mengde partikler og vannføring.
Korrelasjonskoeffisienten på 0,86 indikerer en relativt sterk sammenheng mellom variablene. Ved vannføringer større enn 1000 m3/s vil det derfor være grunnlag for å anslå
bakgrunnskonsentrasjonen av partikler i vannmassen ved en gitt vannføring. Det samme gjelder ikke for vannføringer mindre enn 1000 m3/s.
Figur 6. SPM (suspendert stoff mg/l) som funksjon av vannføring (m3/s). (Data fra 1990 – 2010, n=358, etter[1].
Plot of Fitted Model
SPM = 4,8768 + 0,00542567*Vannføring
0 1 2 3 4
(X 1000,0) Vannføring
0 40 80 120 160
SPM
12-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
Suspendert stoff som funksjon av vannføring
Frekvensfordeling (Box & Whisker plot)
Vannføring >1000 m3/sVannføring fra 500-1000 m3/sVannføring <500 m3/s
Figur 7. Mengde suspendert stoff (SPM mg/kg) som funksjon av ulike vannføringer, (<500 m3/s, mellom 500 og 1000 m3/s og over 1000 m3/s fra nederst til øverste figur).
Særlig ved vannføringer mellom 500 og 1000 m3/s kan det være stor variasjon i
partikkelkonsentrasjonen i vannmassene, fra minimum 1,4 mg/l til maksimum 155 mg/l (Tabell 3). Gjennomsnittlig konsentrasjon fra 147 målinger er 11 mg/l med et standardavvik på 20. Det er stor variasjon i partikkelkonsentrasjon ved alle vannføringer, men minst ved vannføringer større enn 1000 m3/s.
Plot of Fitted Model
SPM 1000 = -10,6305 + 0,0123752*Vannføring større enn 1000
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
(X 1000,0) Vannføring større enn 1000
0 20 40 60 80
SPM 1000
Box-and-Whisker Plot
0 20 40 60 80
SPM 1000 Plot of Fitted Model
SPM500_1000 = 26,2197 - 0,0210084*Vannføring 500_1000
500 600 700 800 900 1000
Vannføring 500_1000 0
40 80 120 160
SPM500_1000
Box-and-Whisker Plot
0 40 80 120 160
SPM500_1000 Plot of Fitted Model
SPM 500 = 8,56043 - 0,00185409*vannføring m3_s 500
230 280 330 380 430 480 530
vannføring m3_s 500 0
20 40 60 80
SPM 500
Box-and-Whisker Plot
0 20 40 60 80
SPM 500
Tabell 3. Summarisk statistikk for mengde partikler i Glommavann ved ulike vannføringer.
<500 m3/s N=99
500-1000 m3/s N=147
>1000 m3/s N=113
Min 0,84 1,4 2,3
Maks 75,5 155,0 64,0
Gjennomsnitt 7,80 10,76 11,53
Std 11,5 19,9 11,2
Variasjonskoeffisient (%)
147 186 97
Indre del av tiltaksområdet vil være mer påvirket av Glommavannet enn områdene lenger ut. I Røsvikrenna kan Glommavannet være dominerende vanntype helt ned til bunn under flom, mens ved lav vannføring vil kompenserende innadgående sjøvann utgjøre et tykkere lag.
Partikkelinnholdet i disse to vannmassene vil være forskjellig.
Både vannføring og turbiditet måles kontinuerlig ved Baterød vannverk, som ligger oppstrøms tiltaksområdet mot Sarpsborg. Målinger av turbiditet på 2 stasjoner i ferskvannslaget i Glommas munningsområde (stasjon G1 og G2) har vist at turbiditeten her er sammenfallende med
turbiditeten ved Baterød, bare med en tidsforskyvning [4] (Figur 8). Turbiditeten varierte fra i underkant 10 FTU til over 60 FTU i perioden 1.11.2014 – 1.2.2015. Dette betyr at målingene ved Baterød kan fungere som referansestasjon for turbiditet i Glommavannet i anleggsområdet.
Figur 8. Turbiditet i ferskvannslaget målt med to stasjoner (G1 og G2) i Glommas nedre løp, sammenlignet med estimert turbiditet i ferskvannslaget basert på data fra RID-stasjonen Baterød Vannverk som er 15 km i luftlinje oppover i vassdraget[1]. G1 og G2 filtrert betyr at usannsynlig høye turbiditetsverdier er fjernet.
14-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
Målinger i det marine bunnvannet på de samme stasjonene G1 og G2 har vist at i indre del av tiltaksområdet tidvis har høy turbiditet (Figur 9 og Figur 10)[4]. Det er ikke uvanlig med fire til seks turbiditetstopper med ulik varighet i løpet av et døgn.
Vanndypet er større på G1 som ligger oppstrøms tiltaksområde, enn G2 som er lokalisert på østbredden av Røsvikrenna mot Borg havn. I perioden 5.12.2014 – 04.01.2015 ble det målt turbiditet fra 2 FTU til mer enn 100 FTU på stasjonen G2 (Figur 10). Den tidvis høye turbiditeten i bunnvannet skyldes sannsynligvis skipstrafikken i området. Siden skipstrafikken er større ved G2 og samtidig vanndypet er mindre enn på G1 er det sannsynlig at turbiditeten i bunnvannet er større enn på G1. Bunnvannet på G1 kan likevel bli påvirket av oppvirvling som foregår lenger utover i farleden siden bunnvannet går i motsatt retning av det ferske overflatevannet.
Figur 9. Turbiditet målt ved 15 m vanndyp på stasjon G1 oppstrøms mudringsområdet i Røsvikrenna (NIVA 2015). Den røde kurven viser et antatt bakgrunnsnivå, basert på minimumsverdiene i målingene.
Figur 10. Turbiditet målt ved 10 m vanndyp på stasjon G2 i området som skal mudres i Røsvikrenna (NIVA 2015). Den røde kurven viser et antatt bakgrunnsnivå, basert på minimumsverdiene i målingene.
1.4 Akseptgrense for turbiditet
Siden turbiditeten i tiltaksområdet varierer sterkt i tid og rom, både i utstrømmende
overflatevann (Glommavann) og i marint kompenserende innstrømmende bunnvann, er det utfordrende å bestemme en akseptgrense for turbiditet. Overvåking i forbindelse med sedimenttiltak i andre havner har gjerne benyttet bakgrunnsturbiditeten, målt i et
sammenlignbart område som ikke er påvirket av operasjonen, pluss 5-10 FTU uavhengig av om
det mudres i forurensede eller ren e masser. Overskridelse av akseptkriteriet skal ikke forekomme i mer enn 20 minutter før arbeidene stanses, forholdene utredes og tiltak settes i verk. En overføring av denne praksisen til Borg havn anses som lite hensiktsmessig siden akseptgrensen vil vær e svært liten sammenlignet med den naturlige variasjonen i turbiditet. Dette kan
illustreres ved å se på den relative overskridelsen i turbiditet i forhold til bakgrunnsvariasjonen i turbiditet ( Figur 11 ).
Figur 11 . Fire tenkte målinger av turbiditet (bakgrunnskonsentrasjon røde søyler i FTU). To målinger fra havner uten tilførsler av partikler fra store elver, og to fra Borg havn, sett i forhold til relativ
overskridelse (blå søyler) av bakgrunnskonsen trasjonen ved en akseptgrense for turbiditet satt til bakgrunn + 5 FTU.
Siden turbiditeten i estuariet er sterkt varierende er det aktuelt å stille spørsmålet om «når er turbiditeten signifikant høyere enn normalvariasjonen i området? » Grensen for signi fikant overskridelse av turbiditet (Limit of Significant Enhanced Turbidity - LSET) kan beregnes ved hjelp av formelen vist i faktaboksen nedenfor og kan benyttes til å vurdere om mengden partikler i vannmassene under mudring og deponering er signifikant høyere enn normalvariasjonen i Glommavannet. Beregningen er basert på prinsippene gitt i Miljødirektoratets veileder TA- 2849 [5] . Ved å benytte RID - overvåkingsdata (jf kap. 1.2 ) for de ulike intervallene av vann føring nevnt over (<500 m3/s, mellom 500 og 1000 m3/s og over 1000 m3/s) viser beregninger at LSET varierer fra henholdsvis 27 mg/l, 44 mg/l, til 30 mg/l ( Tabell 4). Man kan anta at 1 mg
suspendert stoff/liter vann tilsvarer ca 1 FTU. Dette betyr i praksis at det er først når turbiditeten i vannmassene er 30 til 40 FTU høyere enn det som faktisk måles at konsentrasjonen er
signifikant høyere enn normalvariasjonen for området. En akseptgrense basert på
bakgrunnskonsentrasjonen + 40 FTU foreslås derfor som hensiktsmessig i tiltaksområdet. Et annet spørsmål er hvor lenge er det akseptabelt at overskridelsen kan vare før den utløser
aksjon. Siden det kan oppstå raske variasjoner i turbiditet vil det være hensiktsmessig å tillate en over skridelse av akseptkriteriet over en viss tidsperiode, eksempelvis over to time. Turbiditets topper over to timer er ikke uvanlig i vannmassene i Borg havn. Det foreslås derfor at alarm utløses når 40 FTU + bakgrunnsturbiditet overskrides, men hvis dette er i forbindelse med en
16-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
LSET beregnes på middelverdier, med ensidig t-test og med et signifikansnivå på 5 %.
g
v s N
t G
LSET 1
), 1
1
(
G
gjennomsnitt av middelverdier av suspendert stoff (SPM = turbiditet) i Glommavann, eventuelt for ulike grupper av vannføringv
t
(1), kritisk verdi for t-fordeling med ensidig t-test med signifikansnivå
(=0.05) ogv
=N
g– 1
frihetsgraderS
= standardavvik for spredning mellom gjennomsnittetN
g = antall målingerTabell 4. Gjennomsnitts- og maksimumskonsentrasjon samt LSET (Limit of Significant Enhanced Turbidity) av suspendert stoff (mg/l) i Glomma ved ulike vannføringer.
Vannføring m3/s Gjennomsnitt LSET Maksimum
<500 (n=99) 7,8 27 75,5
500-1000 (n=147) 10,8 44 155
>1000 (n=113) 11,5 30 64,0
1.5 Forventet partikkelspredning under tiltaket
For å få et inntrykk av hvordan spredning og sedimentasjon av partikler under tiltaket vil kunne forløpe har Sintef utført modellering av ulike mudrings- og deponerings-scenarier[6].
Modelleringen viste at bruk av bakgraver gir mindre spredningen av partikler under mudring med påfølgende slipp av materiale under sjøoverflaten i sjødeponiet ved Svaleskjær, sammenlignet med sugemudring med påfølgende nedpumping av materiale i samme sjødeponi. Ved bruk av bakgraver på grunnene i Borg 2 vil turbiditeten kunne overskride 30 mg/l (tilsvarende ca 30 FTU) i ca 100 til 200 m rundt mudringspunktet (Figur 12). I en avstand 200 til 600 m unna
mudringsfartøyet, vil turbiditeten kunne være mellom 10 og 30 FTU. Ved samtidig mudring av rene masser i Borg 1 og Borg 2, med samtidig deponering i sjødeponiet ved Svaleskjær vil vannmassene i seilingstraseen kunne få en økning i turbiditet på 3 til 10 FTU (Figur 12 og Figur 13). Samme turbiditet vil kunne forekomme i en avstand opp til ca 2 km fra utslippspunktet ved Svaleskjær.
Modelleringen indikerer at det er kun i nærheten av mudringsoperasjonen at turbiditeten vil overskride akseptkriteriet basert på LSET (jf kap 1.4).
Figur 12. Maksimumkonsentrasjon av partikler i vannsøylen ved mudring av forurenset sediment med bakgraver i 5 områder i Borg 2. Terskelverdi er satt til 3 mg suspendert stoff / l vann [6].
18-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
Figur 13. Maksimumkonsentrasjon av partikler i vannsøylen ved mudring av rene masser med bakgraver i Røsvikrenna (Borg 1) og 5 områder i Borg 2 med samtidig deponering av massene i sjødeponiet ved Svaleskjær. Terskelverdi er satt til 3 mg suspendert stoff / l vann[6].
1.6 Måleområde for turbiditet
Måling av turbiditet har to funksjoner: 1) overvåke entreprenør slik at operasjonen går som forutsatt og 2) kontrollere at naturmiljøet ikke blir skadet.
Mudre- og deponeringsoperasjonen i Borg vil sannsynligvis kreve store fartøyer for å kunne gjennomføre operasjonen innenfor en akseptabel tidsramme. Store fartøy krever en større sikkerhetssone enn mindre fartøy. Dette må det tas hensyn til ved overvåking av operasjonen.
Eksempelvis har oljeinstallasjoner på norsk sokkel en sikkerhetssone på 500 m, prøvetaking av bunnen kan tillates inntil 250 m unna installasjonen (T. Bakke personlig meddelelse). Basert på Sintefs modellering [6] vil det være hensiktsmessig å overvåke partikkelspredningen i en avstand mellom 200 og 600 m unna mudringsfartøyet, hvilket da også sannsynligvis vil være akseptabelt ut i fra sikkerhetshensyn til operasjonen.
Med en hastighet på 1 m/s i Glommas overflatevann i Røsvikrenna, hvilket registreres når Glomma har en vannføring på ca 1000 m3/s[4], vil partiklene i vannmassen som følge av mudringen hatt anledning til å synke ut over en periode på 3 til 10 minutter innen vannet når målestasjonen hvis denne er plassert 200 til 600 m unna mudringsfartøyet. Det betyr at målingene utføres i «nærområdet» til mudringen hvor fortsatt grove partikler sedimenterer (jf Figur 14), men hvor forholdene er mer stabile sammenlignet med mudringsområdet (dredging zone) og målingene derved vil være mer representative. Det er partikler som holder seg
svevende i timer etter inngrepet som vil kunne påvirke et større område (Far-field plume i Figur 14). Modelleringsresultatene [6] sammen med informasjon om viktige naturtyper danner grunnlag for å foreslå hvilke områder som bør overvåkes og kontrolleres spesielt.
Figur 14. Stadier og prosesser i utviklingen av spredningsskyen ved mudring. Figuren viser typisk tidsutvikling og mengde sediment i suspensjon (Borrowman, 2006).
1.7 Forurensingsituasjonen
De øvre 0,5 – 2 m av sedimentene i Røsvikrenna og grunnene ut til inngangen av Løperen er i varierende grad forurenset (Klifs tilstandsklasse III-V) av metaller (Hg og Cu), PAH, PCB og TBT [7].
1.8 Miljørisiko ved dagens situasjon
En risikovurdering trinn 2 i henhold til Klifs veileder [8] av dagens overflatesedimenter i mudringsområdet viser at de høyest forekommende konsentrasjonene av stoffene kobber, kvikksølv, en del PAH-komponenter samt TBT utgjør en uakseptabel risiko for spredning [9].
Betraktes gjennomsnittskonsentrasjonene av de samme stoffene er det kobber og fire PAH- komponenter som utgjør en uakseptabel risiko. Under mudring vil miljøgifter spres med
20-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
Mudring og deponering av rene masser utgjør en risiko ved spredning av partikler. Økt partikkelinnhold i vannmassen gir dårlig vannkvalitet i form av redusert siktedyp (redusert lysgjennomtrenging) og fører til økt sedimentasjon og nedslamming. Vannkvaliteten i området klassifiserer fra mindre god til dårlig (vist i [7]). En tilførsel av partikler til vannmassene fra mudring og deponering vil derfor ikke føre til ytterligere redusert vannkvalitet i henhold til Klifs klassifiseringssystem.
1.9 Miljøgiftbudsjett
Risikovurdering og beregninger av miljøgiftbudsjett etter Klifs veileder TA-2802 [8]viser at det er risiko for spredning av kobber, kvikksølv, enkelte PAH-komponenter og TBT fra mudreområdet, mens det i dumpeområdet er risiko for spredning av de samme stoffene med unntak av
dibenzo(a,h)antracene og TBT [9]. Tabell 5 angir budsjettert spredning av de aktuelle stoffene før, under og etter mudring av masser i Borg 1 og under deponering av masser i sjødeponi fra Borg 1. Arealet av sjøbunnen som blir berørt i Borg 1 samt totalvolumet og volumet av forurensede masser er vesentlig større i Borg 1 enn i Borg 2. Spredning av miljøgifter fra arbeidene i Borg 2 blir derfor vesentlig mindre enn i fra Borg 1.
Den totale spredningen av nevnte stoffer er større i mudreområdet enn i deponeringsområdet.
Spredningen er imidlertid en brøkdel av tilførslene med Glomma.
Tabell 5. Spredning av miljøgifter (kg) fra sedimenter i Borg 1, før tiltak, under mudring av sedimenter i ulike tilstandsklasser og etter tiltak.
2. MÅLSETTING
Målet med kontrollprogrammet er å overvåke og kontrollere at spredningen av partikler og miljøgifter holdes innenfor kravet til utslipp, dette omtales under kontroll av spredning. Videre er målet å kontrollere tilstanden i viktige naturtyper, som dokumentasjon på at tiltaket ikke gir negative effekter, dette omtales under tilstandsovervåking. Kontroll etter endt tiltak skal dokumentere at tilstanden (kjemisk og økologisk) ikke er dårligere enn før tiltak.
Borg 1 Før tiltak Mudring kl 4&5
Mudring kl 3
Mudring kl 1&2
Samlet
mudring Depo-nering Etter tiltak (kl 2)
Årlig transport
Glomma (kg)
Kobber 303 5,14 1,21 6,71 13,06 8 151 45846
Kvikksølv 4,4 0,09 0,01 0,09 0,19 0,10 0,6 13
Fluoranten 2,89 0,020 0,002 0,013 0,035 0,015 0,900
Benzo(a)antracen 0,77 0,007 0,001 0,005 0,013 0,006 0,200
Indeno(1,2,3-cd)pyren 0,51 0,005 0,000 0,004 0,009 0,004 0,100
Benzo(ghi)perylen 0,60 0,005 0,001 0,004 0,010 0,005 0,100
Sum PCB7 0,17 0,045 0,002 0,002 0,048 0,003
TBT 3,10 0,003 0,000 0,000 0,004 0,000
3. KONTROLL AV PARTIKKELSPREDNING
3.1 Målestasjoner for turbiditet og strøm
Prinsipp for måling av turbiditet og strøm er vist i Figur 15 og Figur 16.
Mudreområdet
Det etableres stasjoner minimum 200 m utenfor mudringsområdet, 1 stasjon oppstrøm og 1 stasjon nedstrøms. Her må det tas hensyn til fartøyets sikkerhetssone. Stasjonene flyttes etter hvert som operasjonen beveger seg fra et område til et annet.
Det måles turbiditet, saltholdighet og temperatur i overflatevannet og i kompensasjonsstrømmen.
Målingene utføres kontinuerlig med on-line overføring til ansvarlig utførende for tiltaket
Strømmålinger (ADCP profilerede) utføres på de samme stasjonene, dataene logges.
Områder for sjødeponi
Det etableres stasjoner i ytterkanten av deponienes nærområde, ca 1000 m unna
sentrum av deponeringsområdet. Totalt 3 stasjoner i hver av hovedspredningsretningene.
Det måles turbiditet, saltholdighet og temperatur i overflaten, og ved terskeldyp
Målingene utføres kontinuerlig med on-line overføring til ansvarlig utførende for tiltaket
Strømmålinger (ADCP profilerede) utføres på de samme stasjonene, dataene logges.
Øra
Det etableres to stasjoner for måling av turbiditet, temperatur og salinitet i Øra naturreservat.
Målingene foretas i overflatevannlaget.
Dataene logges.
Tisler
Det etableres en stasjon for måling av turbiditet, temperatur og salinitet ved Tisler korallrev, dataene overføres on-line. Målingene utføres i overflatevann og på 40 m dyp.
Alle målinger foretas i en periode før tiltakene iverksettes og så lenge tiltaket varer. Ved oppstart utføres profilerende målinger på de planlagte målestasjonene for å verifisere at plasseringen er hensiktsmessig for tiltaksovervåkingen.
Alle data logges.
22 - ( 32 ) KON TROLL OG OVERVÅKI NG VED MUD RING OG D EPONERIN G
Figur 15 . Posisjoner for kontroll av turbiditet og partikkelspredning un der mudring , illustrert ved mudring av Røsvikrenna. Kontrollenhetene flyttes etter hvert som operasjonen beveger seg til nye områder. Posisjoner for kontroll av turiditet og partikkelspredning ved sjødepon iene Møkkalasset og Svaleskjær.
Figur 16. Overvåking av turbiditet, salinitet og temperatur på to stasjoner (røde punkter) i Øra naturreservat (i henhold til KU av januar 2010).
3.2 Vannprøver
Det tas vannprøver i overflatelaget og under sprangsjiktet i gradient fra
mudringsområdet, for å avklare og dokumentere korrelasjon mellom turbiditet, suspendert stoff og metaller.
Prøvetakingene utføres ved dagstokt i de første ukene etter at mudringen settes i gang.
Turbiditet måles i prøvene ved prøvetaking. Turbiditetsmåleren skal jevnlig kalibreres med øvrige turbiditetsmålere.
Prøvene lagres kjølig og analyseres i akkreditert laboratorium innen et døgn etter prøvetaking for mengde suspendert stoff og metaller.
Det utarbeides fortløpende kalibreringskurver etter hvert som data genereres. Når
24-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
3.3 Sedimenterende materiale (sedimentfeller)
Prinsipper for plassering av stasjoner for kontroll av partikkelspredning målt med sedimentfeller er vist i Figur 15. I tillegg etableres det en stasjon ved Tisler.
Det benyttes sedimentfeller med rørdiameter på 10 cm og en lengde på 100 cm.
Det plasseres to parallelle feller (rør) i to dyp, øvre felle med røråpning like over sprangsjiktet, den nedre i samme dyp som turbiditetsmålerne.
Fellene står ute 4-6 uker før de tømmes og settes ut igjen. Fellene står ute så lenge operasjonen foregår.
Fellene tilsettes konservering før utsetting, for å hindre nedbrytning av organisk materiale.
Fellematerialet opparbeides, veies og analyseres for TOC, TN (for vurdering av opphavet til det organiske materialet) og metaller.
4. TILSTANDSOVERVÅKING
Spredning av partikler er vurdert å kunne påvirke naturtypene ålegras, bløtbunnsområder på grunt og dypt vann, og koraller ved Tisler. Tilstanden til disse naturtypene bør derfor overvåkes.
Spredning av miljøgifter under tiltak er vist å være relativt lav, sammenlignet med naturlig tilførsel. Negative effekter av miljøgiftspredning under tiltak er derfor lite trolig. For å
dokumentere at spredningen av miljøgifter er uproblematisk utføres overvåking i et begrenset tidsrom i starten av operasjonen da spredningen av miljøgifter anses å være størst. Aktuelle overvåkingsorganismer for spredning av miljøgifter er blåskjell og tang (metaller). Blåskjell har begrenset forekomst i estuariet, men overvåkes årlig på to stasjoner i nærområdet under det Statlige overvåkingsprogrammet CEMP. Metaller i tang er ved en rekke anledninger overvåket i regi av Borregård industrier. Det finnes derfor et godt bakgrunnsmateriale for miljøgifter i både blåskjell og tang i det aktuelle området.
4.1 Ålegress
Det er viktige forekomster av ålegras ved Store Risholmen og Ribba (i henhold til DNs Naturbase) som ligger i tiltakets influensområde ( Figur 17). Disse forekomstene samt forekomster på en referansestasjon (Saueholmen) lenger vest utenfor tiltakets influensområde ble undersøkt i 2013 samt på en [10]. Alle stasjoner var påvirket av tilslamming, men forekomstene ved Risholmen og Ribba var mer påvirket enn referansestasjonen. Utbredelse og tilstanden til forekomstene
undersøkes første vår/sommer etter at tiltaket er i gang, og hver vår/sommer så lenge operasjonen pågår. Omfanget av overvåkingen vurderes etter hvert som data foreligger.
Figur 17 . Posisjoner for overvåking av ålegras og miljøgifter i blåskjell og torsk (stasjoner under CEMP, jf kap. 5.2 ) under mudring av Borg 1 og 2 ) og deponering ved Møkkala sset og Svaleskjær (blå skravur, rød skravur er Røsvikrenna) .
4.2 Bløtbunnsfauna
Overvåking av bløtbunnsfauna utføres i en kombinasjon av sedimentprofilfotografering (SPI) og grabbprøvetaking .
Basert på SPI dokumenteres BHQ- indeks (Benthic Habitat Quality index ) ut fra strukturer i sedimentoverflaten (rør av børstemark, fødegroper og ekskrementhauger) og strukturer under sedimentoverflaten(bløtbunnsfauna, faunaganger og oksiderte tomrom i sedimentet) samt redox - forhold i sedimentet. Indeksen kan sammenlignes med Person og Rosenbergs klassiske modell for faunaens suksesjon. Fra denne modellen klassifiseres bunnmiljøet i he nhold til retninglinjer i EUs vanndirektiv [11] .
På utvalgte SPI stasjoner tas grabbprøver (minimum 3 parallelle grabbhugg à 0,1 m2som opparbeides hver for seg) for bestemmelse av makroinvertebrater. Stasjonene vil fungere som kontroll av nærliggende mudringsaktivitet samtidig vil de samlet gi en god gradient fra innerst til ytterst i leden. Stasjonene avmerket i Figur 18 utvides med 2 stasjoner, en i Løperen og en ved
26 - ( 32 ) KON TROLL OG OVERVÅKI NG VED MUD RI NG OG DEPONERING
SPI er tidligere benyttet på flere stasjoner i tiltaksområdet ( Figur 18 ). Disse stasjonene samt stasjoner i gradienter i mest sannsynlig spredningsretning ut av deponiene ( Figur 18 ) kontrolleres i sommerhalvåret minimum 6 måneder etter igangsetting av tiltaket. Kontrollen foregår årlig så lenge anleggsarbeidene pågår.
Fi gur 18 . Posisjoner for SPI og grabbprøvetaking i influensområdet til mudring av Borg 1 og 2, ved deponering ved Møkkalasset (avlang blå skravur) og Svaleskjær (sirkelformet blå skravur) (rød skravur makerer Røsvikrenna). Inntegnede sirkler rundt deponiene illustrerer ytterkant av
primærinfluensområdet. I tillegg etableres 1 stasjon i Løperen og 1 stasjon utenfor øyene ved ytterste grunne. SPI - posisjoner merket BG er fra tidligere undersøkelser i området [13] .
Bunnfaunaen i grunntvannsområdet er viktig næ ringsgrunnlag for fugl. I fuglevernområdene Øra og Fugleviksbukta undersøkes bunnfaunaen på stasjonene angitt i KU for Røsvikrenna [14] ( Figur 19 ). En del av stasjonene kan være vanskelig å prøveta siden de ligger i området som skal mudres. Det anbefales at det tas prø ver fra tre stasjoner som ligger utenfor området som skal mudres i Fuglevikbukta og tilsvarende ni stasjoner i Øra .
Figur 19. Overvåking av bløtbunnsfauna før tiltaket er igangsatt i (blå punkter) i Øra naturreservat, samt Fuglevikbukta og Alshusbukta (i henhold til Kystverket 2010).
4.3 Koraller
Korallene ved Tisler er overvåket gjennom flere år i regi av Universitetet i Gøteborg. Denne overvåkingen videreføres for å sikre at korallene ikke blir skadelidende av operasjonen.
Modellering [6] viser at det er lite sannsynlig at revet blir påvirket av operasjonen. For å dokumentere revets tilstand kartlegges allerede etablerte stasjoner og transekter, i tillegg overvåkes turbiditet og sedimentasjon ved bruk av sedimentfeller for å dokumentere eventuell økning i partikkeleksponering (jfr. Kap. 3.1 og 3.3).
4.4 Fisk
Så lenge anlegget drives innenfor akseptgrensen for turbiditet er forholdene innenfor
normalvariasjonen for området. Overvåking av fisk anses derfor ikke å være nødvendig. Det er særlig mudringsoperasjonen som kan være til hinder for fiskevandring. Anlegget bør derfor tilrettelegge best mulig for fiskevandring. Dette kan gjøres ved å mudre den ene siden av elveløpet ferdig før neste side mudres. En slik løsning ansees å være bedre og mer
gjennomførbar enn eksempelvis å etablere en fysisk korridor for vandring. Erfaringer fra Oslo havn (utløpet av Akerselva) tilsier at det vil være svært vanskelig og usikkert med en slik korridor i Borg 1 på grunn av den sterke strømmen i Glomma.
28 - ( 32 ) KON TROLL OG OVERVÅKI NG VED MUD RING OG D EPONERIN G
5. ETTE RKON TROLL
5.1 Sedimenter og bunnfauna
Etter endt tiltak kontrolleres miljøtilstanden i overflatesedimentene i tiltakets influens område og i sjødeponiene . Utbrede lsen av influensområde vil bli klarlagt gjennom kontroll og overvåking.
Miljøtilstanden dokumenteres ved analyser av miljøgifter og bunnfauna .
5.2 Miljøgifter i tang og blåskjell.
Miljøgifter i blåskjell ivaretas av overvåking under CEMP (Co - ordinated Environmental Monitoring Programme , finansiert av Miljødirektoratet ). Hver høst blir det samlet inn tre parallelle prøver à20 skjell (3 - 5 cm) fra to stasjoner i området ( Figur 17 ). Skjellene blir analyser t for organiske miljøgifter og metaller.
Innsamling av blæretang foretas på 7 stasjoner i gradient fra ovenfor mudringsområdet til ytterst i Løperen ( Figur 20 ). I tillegg samles det blæretang på to referansestasjoner, Flatskjære ne og Singløya. Fra hver stasjon samles det 20 individer av blæretang. En blandprøve bestående av den øvre delen (5 - 10 cm) av hvert individ analyseres for metallene Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn, Fe, V og Ti i henhold til metodene beskrevet i [15] .
Figur 20 . Stasjoner for innsamling av blæretang (røde symboler) for analyser av metaller. Etter [15] .
6. RAP PORTE RIN G
Rapportering fra kontroll og overvåking vil omfatte selve operasjonen og av naturmiljø . For selve operasjonen må det jevnlig ( erfaringsvis månedlig eller hver 14 dag) dokumenteres:
Lasslister/dokumentasjon av uttak av masser fra mudring
Dokumentasjon på mengde masser og dens miljøkvalitet som går til landdeponi og sjødeponi
Turbiditet og eventuell overskridelser av akseptgrense for turbiditet, årsak til overskridelse og eventuelt hvilke tiltak som er utført.
For naturmiljø utarbeides:
Månedsrapporter for kontroll av turbiditet, spredning av partikler og miljøgifter
Årlige rapporter som oppsummerer månedsrapportene og tilstandsovervåking
30-(32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
7. OPPSUMMERING
KONTROLL OG OVERVÅKING BORG 1 OG BORG 2
Type Parameter Antall stasjoner Frekvens
Turbiditet, salt, temp
On-line 2 i mudringsområdet, 2 dyp. 3 sjødeponi, 2 dyp Kontinuerlig
Turbiditet, salt, temp
Logger 2 i Øra naturreservat, 1 dyp, 1 ved Tisler, 2 dyp Kontinuerlig
Vannprøver Suspendert stoff
SS mg/l, salt, temp
5 stasjoner i gradient fra mudringsområdet Høy i starten for kalibrering, deretter ukentlig
Sedimentfeller Suspendert stoff
SS mg/m2/d, metaller
5 stasjoner, 2 dyp Hver 4 til 6 uke
Strømmålinger ADCP 5 stasjoner Kontinuerlig
Type Parameter Antall stasjoner Frekvens
Ålegras Strandsone- inspeksjon
Utbredelse, tilstand
Ribba, Store Risholmen, Sauholmen (ref) Årlig
Bløtbunnsfauna SPI og grabb Diversitet og følsomhet
23 stasjoner i dypområdene 12 stasjoner i fuglevernområdene
Årlig
Koraller Dypvanns-
inspeksjon, sedimentfeller
Utbredelse, tilstand, turb, salt, temp, SS mg/m2/d
Transekt, 2 dyp Før og kontinuerlig under tiltaket
Type Parameter Antall stasjoner Frekvens
Sedimenter Grabb Metaller og
organiske miljøgifter
1 stasjon à 4 grabber per 10.000 m2 i sjødeponiene
Innen et år etter tiltak
Bløtbunnsfauna SPI og Grabb Diversitet og følsomhet
23 stasjoner i dypområdene 12 stasjoner i fuglevernområdene
Like etter tiltak hvis tiltaket avsluttes i sommerhalvåret
Blæretang Innsamling Metaller 9 stasjoner Like etter tiltak
Rapportering Type Parameter Antall stasjoner Frekvens Massehåndtering Dokumentasjon
av masseuttak
Entreprenør m3 eller tonn Hver 14. dag
Dokumentasjon av disponering
Entreprenør m3 eller tonn Hver 14. dag
Partikkelspredning Turbiditet, alarmer, tiltak, vannprøver
Entreprenør 2 i mudringsområdet, 2 dyp. 3 i sjødeponiene, 2 dyp, 2 i Øra naturreservat 1 dyp,
Månedlig med oppsummerende årsrapport Partikkel- og
miljøgiftspredning
Sedimentfeller Byggherre SS & metaller mg/m2/d
5 stasjoner 2 dyp, Tisler 1 stasjon 2 dyp Månedlig og årlig
Tilstandsovervåking Samlet vurdering
Byggherre Årlig
Etterkontroll Samlet vurdering
Byggherre Innen et år etter
avsluttet anlegg
32 (32) KONTROLL OG OVERVÅKING VED MUDRING OG DEPONERING
8. REFERANSER
1. Skarbøvik, E., Stålnacke, P.G., Kaste, Ø. Selvik, J.R., Tjomsland, T., Høgåsen, T., Aakerøy, P.A., Haaland, S. & Beldring, S., Riverine inputs and direct discharges to Norwegian coastal waters – 2008. 2009, NIVA. p. 212.
2. Faafeng, B., Berge, J.A., Bjerkeng, B., Helland, A., Holtan, G., Kjellberg, G., Källqvist, T.S., Moy,, F., Skulberg, O.M., Sørensen, K. & Walday, M., Flommen på Østlandet våren 1995. Sammenstilling av NIVAs undersøkelser med spesiell vekt på intensivundersøkelser i Glomma og Vorma. 1996, NIVA.
3. Helland, A., Transport and sedimentation of metals and organic matter in the Glomma estuary, sout east Norway. 2003, Agricultural University of Norway.
4. Staalstrøm, A.S., O,A,S, Vurdering av data fra innsamlingsperiode 2 utenfor Borg Havn Innledning
2015, NIVA. p. 16.
5. Øren, H.Ø., Retningslinjer for miljøovervåking av petroleumsvirksonheten på norsk kontinentalsokkel. 2011. p. 49.
6. Sintef, Modelling of sedimentation and spreading after dredging and discharging operations at Borg 1 and 2. Dream modelling. 2015, SINTEF.
7. Rambøll, Konsekvenser av planlagte tiltak for vannforekomsten - Røsvikrenna - Fredrikstad kommune-Østfold fylke-rev1. 2013. p. 80.
8. Miljødirektoratet, Veileder risikovurdering av forurenset sediment TA-2802/2011, in TA- 2802/2011. 2011.
9. Rambøll, Miljøbiftbudsjett Borg 1 Røsvikrenna. 2013. p. 34.
10. Rambøll, Vurdering av effekter fra mudring på ålegras. 2013. p. 22.
11. Rosenberg, R., Blomquist, M., Nilsson, H.C., Cederwall, H., Dimming, A., Marine quality assessment by use of benthic speciesabundance distributions: a proposed new protocol within the EuropeanUnion Water Framework Directive. Marine pollution Bulletin, 2004.
49: p. 728-739.
12. Vannportalen, Klassifisering av miljøtilstand i vann - Økologisk og kjemisk klassifiseringssystem for kystvann, grunnvann, innsjøer og elver. 2013. p. 254.
13. Walday, M., Gitmark, J. & Norling, K, Overvåking av Ytre Oslofjord – Bentosundersøkelser 2010. Fagrapport, Niva. p. 64.
14. Kystverket, Konsekvensutredning for farled til Borg havn, Røsvikrenna. 2010. p. 191.
15. Berge, J.A., Metaller i blæretang fra Glommas munningsområde 2008. 2009, NIVA. p. 22.
