UDKAST: Supplerende vurderinger i relation til naturgenopretningsprojektet Rent vand i Mølleåsystemet

Transkript

1 UDKAST: Supplerende vurderinger i relation til naturgenopretningsprojektet Rent vand i Mølleåsystemet Skov og Naturstyrelsen Driftsregion Øst Landsdelcenteret Nordsjælland Tilbud December 2007

2 UDKAST: Supplerende vurderinger i relation til naturgenopretningsprojektet "Rent vand i Mølleåsystemet" Agern Allé Hørsholm Tlf: Fax: dhi@dhigroup.com December 2007 Klient Klientens repræsentant Skov og Naturstyrelsen, Driftsregion Øst - Landsdelcenteret Nordsjælland Ida Dahl-Nielsen Projekt Projekt nr. Forfattere UDKAST: Supplerende vurderinger i relation til naturgenopretningsprojektet "Rent vand i Mølleåsystemet" Jørgen Krogsgaard Jensen, Mads Madsen Dato December 2007 Godkendt af Rapport Revision Beskrivelse Udført Kontrolleret Godkendt Dato Nøgleord Klassifikation Åben Intern Tilhører klienten Distribution Skov og Naturstyrelsen, Driftsregion Øst - Landsdelcenteret Nordsjælland DHI: Ida Dahl-Nielsen Skov- og Naturstyrelsen Antal kopier

3 INDHOLDSFORTEGNELSE 1 INDLEDNING VANDMÆNGDE OG KVALITET DER TILBAGEFØRES PÅ FORSKELLIG ÅRSTIDER Vandmængder Næringsstoffer BASTRUP SØ RESTAURERING Bortpumpning eller rensning af bundvand Bortpumpning Rensning af bundvand Effekter og tidshorisont Iltning Cirkulation Iltning i søen Effekt og tidshorisont Konklusion vedr. Bastrup Sø REFERENCER suppl mølleå_jok2.doc i DHI

4 1 INDLEDNING Dette notat omfatter supplerende vurdering i forhold til rapporten Rent vand i Mølleåsystemet, som DHI udarbejdede i foråret Notatet belyser specielt: 1) Fastlæggelse af krav til vandmængder på forskellige årstider, som tilbageføres til den øvre del af Mølleåsystemet i Kalvemosen 2) Supplerende vurdering af vandkvalitetskrav på forskellige årstider mht. til næringsstoffer i vand som tilbageføres til den øvre del af Mølleåsystemet i Kalvemosen. 3) Supplerende vurderinger af sørestaureringsmetoder i Bastrup Sø. DHI er blevet bedt om at vurdere, hvorledes disse emner kan belyses nærmere i forhold til tidligere gennemførte vurdering i projektet Rent vand i Mølleåsystemet, som DHI udarbejdede i foråret suppl mølleå_jok2.doc 1 DHI

5 2 VANDMÆNGDE OG KVALITET DER TILBAGEFØRES PÅ FORSKELLIG ÅRSTIDER 2.1 Vandmængder Formålet med dette arbejde har været at skabe grundlag for at kunne fastlægge krav til de vandmængder, der skal tilbageføres på forskellige årstider, således at der skaffes tilstrækkeligt rent vand til Mølleåsystemet. Problemet er, at det er særdeles omkosteligt at rense, specielt for kvælstof i vintermånederne, ned til den værdi på 2,5 mg N/l, som der i /Ref. 1/ blev anbefalet som årsgennemsnit. Der har været fremsat et ønske fra Lundtofte Renseanlæg om, at en vinterkoncentration på op til 6 mg N/l kunne tillades i perioden januar - marts. For at begrænse tilførslen af kvælstof til vandsystemet og specielt til Furesøen er det af interesse, at begrænse vandtilførslen i perioder med høj kvælstofkoncentration uden helt eller delvist at tørlægge det vandløb, der etableres fra Kalvemosen til Søllerød Sø. For vurdering af krav til vandmængder, som tilbageføres til Mølleåsystemet gennem Kalvemosen, er taget udgangspunkt i den MIKE 11/MIKESHE model som blev benyttet i forbindelse med projektet: Rent vand i Mølleåsystemet /Ref.1/. Modellen er opdateret på baggrund af feltinspektion og koter fra diverse tilgængeligt kortmateriale. Layout, som benyttes i model beregningerne, skal ikke betragtes som et endeligt design, der nødvendigvis tilgodeser alle biologiske forhold på den mest optimale måde. Der er dog valgt et design, der vil kunne skabe grundlag for en god økologisk tilstand og som giver grundlag for fastlæggelse af krav til mængder af vand, der tilbageføres fra Lundtofte Renseanlæg. Som grundlag for endeligt design af vandløbsprofiler og tracé anbefales, at der foretages en nøjere opmåling af de topografiske forhold lokalt i området for udlægning af vandløbstracéet, således at den mest optimale linieføring kan vælges. I de gennemførte modelberegninger er valgt i store træk at følge det nuværende vandløbstrace, men udformet med slyngninger med en frekvens i vandløbet længde, som man vil forvente, at et naturligt vandløb med en bredde på 1,5 2 meter vil have. Der er her fulgt en grundregel, der anbefaler en afstand mellem slyngene på ca. 6-7 gange vandløbsbredden. Det valgte tracé følger en linieføring i de lavt beliggende områder på strækningen, hvilket er en linieføring, som grøften på gamle kort også har fulgt. På alle tilgængelige kort har vandløbet dog sandsynligvis være reguleret. Af figur 2.1 fremgår linieføringen med indikation af de slyngninger, der er indlagt i modellen. Søen i figurens øverste højre hjørne er Kalvemosen. De indlagte slyngninger foreslås nærmere tilpasset helt lokale forhold i forbindelse med detailprojekteringen. Fra denne følger vandløbet i den foreslåede udformning det eksisterende løb uden ændring på det førte stykke. Her er profil og bredde af eksisterende vandløb tilstrækkelig til at klare den øgede afstrømning på +200 l/s suppl mølleå_jok2.doc 1 DHI

6 A B C D E F Figur 2.1 Forslag til vandløbstracéet for Kirkeskov Bæk fra Kalvemosen til Søllerød Sø. Det antages, at den kunstigt anlagte skovsø (Indre Sø), som er vist i figur 2.1 (B), sløjfes. På denne strækningen er der i første omgang ikke indlagt slyngninger. Dette skyldes, at der på baggrund af de oplysninger, der har været tilgængelige, tilsyneladende sker et relativt betydeligt fald fra vandløbets underføring ved skovstien opstrøms Indre Sø til engen nedstrøm Indre Sø. Et vandløb med et fald, som de foreløbige koter indikerer, skønnes ikke naturligt at ville have betydelige slyngninger. Nærmere opmålinger og ændret information vedrørende denne strækning kan dog give anledning til betydelige ændringer af det anbefalede forløb af åen på denne strækning. Forudsætninger for de nedenstående vurderinger kan kort skitseres som følger: Vandløbet er i modellen indlagt med en generel bundbredde 1,5 meter og et anlæg på 1:1. Dette er forhold, som kan justeres under en nærmere detailprojektering af vandløbet. I modellen er der ikke indlagt et egentlig bygværk, men der holdes her en vandstand på omkring kote 24,5 i Kalvemosen. Ved omlægning af vandløbet bør der, ved etablering af et bygværk, sikres at vandstanden i mosen ikke falder under den nuværende kote. Nærmere opmåling for fastlæggelse af minimumskote anbefales suppl mølleå_jok2.doc 2 DHI

7 For at sikre at engen nedstrøms den nuværende Indre Sø ikke drænes (strækning B-C på figur 2.1), er der i modelberegningerne ved åens udløb fra engområdet (C på figur 2.1) indlagt en vandløbsbund, der er hævet lidt i forhold til de tilstødende strækninger. Detaildimensionering heraf bør baseres på nærmere opmåling. I modellen er der yderligere indlagt en lidt hævet bund, hvor vandløbet krydser skovstien nedstrøms den tidligere renseanlægsgrund (D på figur 2,1). Dette er gjort for at sikre den opstrømstrækning mod delvis udtørring ved lav vandføring. Det anbefales, at der i forbindelse med detailudformningen af vandløbet inkluderes et åbent løb ved denne sti(f.eks. en mindre bro i stedet for en rørunderføring), som inkluderer hensyn til sikring mod delvis udtørring. Underløb af vejen (E på figur 2.1) inden udløb i Søllerød Sø er i beregningerne indlagt som et rør med ø 80 cm. Det nuværende rør er 60 cm. Det anbefales, at rørunderføringens længde afkortes i forhold tilden nuværende, og at den gøres kortest muligt. Vandstand Søllerød Sø fastholdes omkring kote 21,6 ved etablering af bygværk for enden af afløbskanalen (Bækrenden), som forudsættes oprenset. Det efterfølgende rørafløb bør sikres en minimumsdimension på ø 50 cm, således at dette ikke bliver begrænsende for afstrømningen fra Søllerød Sø. Yderligere vurdering og dimensionering af dette bør gennemføres i forbindelse med detailprojektering. Figur 6.2 og 6.3 viser resulterende beregnede vandstande som længdeprofil ned gennem Kirkeskov Bæk fra Kalvemosen (længst til venstre) til Søllerød Sø (længst til højre) for en situation, hvor vandløbsprofilets bundkote er nedgravet 60 cm i forhold til omgivende terræn. Det fremgår af disse beregninger, at efter den stejle strækning, hvor Indre Sø befinder sig i dag, vil der i alle situationer forekomme mellem 15 og 60 cm vanddybde. Generelt vil der på denne strækning kunne blive tale om en vandstandsvariation med foreslået tracé og profiler på omkring 30 cm ved højeste og laveste vandføring. I beregningerne er vandløbet som nævnt udlagt med et anlæg på 1:1. Det bør dog overvejes i forbindelse med detaildesign, om der i stedet bør etableres stejlere brinker for på en naturlig måde visuelt at absorbere og minimere indtrykket af vandstandsvariationen. En vandstandsvariation på 30 cm er på igen måde unaturligt for et vandløb. På det stejle stykke vil der, med den forslåede udformning, forekomme en vanddybde på omkring 20 cm ved højeste vandføring (figur 6.4), mens der ved laveste vandføring og tilbageførsel af 25 l/s vil forekomme mellem 6 og 7 cm, og ved 50 l/s vil forekomme mellem 8 og 9 cm vand. Det vurderes sandsynligt, at der ved en nærmere detailudformning af denne del af vandløbstrækningen, på baggrund af en nøjere opmåling af koter i området, vil kunne opnås lidt højre vandstand ved disse lave vandføringer. Dette kunne eventuelt opnås ved at etablere slyngninger på strækningen, hæve bunden visse steder og øge bundmodstanden suppl mølleå_jok2.doc 3 DHI

8 Høj afstrømning fra opland Terræn 200 l/s 50 l/s vandløbsbund 25 l/s Figur 6.2 Længdeprofil med vandstand i Kirkeskov Bæk ved høj afstrømning fra oplandet og tilbageførsel af hhv. 200, 50 og 25 l/s. Lav afstrømning fra opland 200 l/s 50 l/s 25 l/s Figur 6.3 Længdeprofil med vandstand i Kirkeskov Bæk ved lav afstrømning fra oplandet og tilbageførsel af hhv. 200, 50 og 25 l/s suppl mølleå_jok2.doc 4 DHI

9 [meter] Beregnet vandstand (Kirkskov-C ) - 200, 50 og 25 l/s Figur 6.4 Typiske vanddybder på det stejle stykke ved tilbageførsel af hhv.200 l/s (sort kurve), 50 l/s ( blå kurve), 25 l/s (grøn kurve). Figur 6.5 Beregnede strømhastigheder (m/s på højre y-akse) som længde profil ned gennem Kirkeskov Bæk ved tilbageførsel af hhv. 200 (rød), 50(blå) og 25(grøn) l/s suppl mølleå_jok2.doc 5 DHI

10 På baggrund af de foreliggende koter og informationer om terrængradienter er der gennemregnet et alternativt forslag til forløb af vandløbet i det område der pt. dækkes af Indre Sø. Formålet hermed har været at analysere muligheder for at øge vanddybden på strækningen. Det alternative forløb er skitseret i figur 6.6. Der tages imidlertid forbehold for om det angivet forløb er realistisk muligt. Fastlæggelse heraf kræver yderligere detaljerede oplysning om terræn. Med et forløb, som angivet, opnås en vandløbsstrækning på knap 200 meter, mens det lige forløb kun er ca. 125 meter. Dette giver mindre fald per løbende meter og dermed mulgihed for lidt større vanddybde. Det vil endvidere være muligt, at der på strækningen med den nuværende eng (B-C på figur 2.1), nedstrøms Indre Sø, kan etableres et profil med en lavere vandløbsdybde, hvilket kan medvirke til at reducere faldet over strækningen. Vandløbsbunde kan hæves, så der sikres oversvømmelse af engen helt eller delvist, i det mindste i perioder med høj vandføring. Herved vil vandets opholdstid i engområdet øges og det kvælstoffjernelses potentiale (denitrifikation potentiale), der er i et sådant engareal, vil kunne udnyttes. Det skønnes dog ikke, at der på det begrænsede engområde, vil kunne fjernes betydelig kvælstofmængder i forhold til de mængder, der tilføres med det tilbageførte vand. Ved beregning for det alternative trace er bunden i den nedstrøms del af strækningen 30 cm under eksisterende terræn. Resultater af disse beregninger viser, at ved tilbageførsel af 25 l/s kan minimumsvandstanden på dette stejle stykke øges fra ca. 6 ca. 9 cm gennem de nævnte tiltag. Gennem yderligere optimering af profilet i form af indsnævringer og forøgelse af bundmodstanden skønnes det, at der ved tilbageførsel af 25 l/s, vil kunne sikres en vandstand på strækningen, som ikke falder under 10 cm vanddybde. Vandløbets bundbredde er i de gennemførte beregninger fastholdt til 1,5 meter, som afspejler nuværende forhold. En reduktion til omkring en meter skønnes at være en mulighed, der vil kunne øge vandstanden på strækningen, uden at der på denne øverste strækning skabes kritiske oversvømmelsesproblemer. For nærmere optimering af profil og trace, må det imidlertid anbefales, at et forbedret grundlag i form af nyopmålte terræn koter tilvejebringes. Med en vandløbsdybde på 30 cm på den nederste del af den her omtalte delstrækning, samt over den første del af strækningen gennem det nedstrømsliggende engområde, dvs omkring B på figur 2.1, vil der ved tilbageførsel af 200 l/s, forekomme udstrømning over engområdet. Dette er et naturligt mose/engområde, som også i dag fremtræder med meget høj fugtighed. En sådan oversvømmelse kunne eventuelt være ønskelig. Den stejleste del af strækningen ved Indre Sø (A-C på figur 2.1) anbefales at blive udlagt med sten, så vandløbet får et naturligt udseende også ved lave vandstande suppl mølleå_jok2.doc 6 DHI

11 Figur 6.6 Alternativ lineføring af vandløb gennem nuværende Indre Sø som er foreslået sløjfet. På baggrund af de gennemførte beregninger vurderes det, at der vil kunne accepteres ned til 25 l/s i en vinterperiode på 3 måneder, mens der resten af året anbefales at tilføres 200 l/s. De største vandstandsvariationer vil forekomme på den nederste del af strækningen, hvor vanddybder på fra 30 til 60 cm vil kunne forekomme. På den øvre del vil der kunne forekomme væsentlig mindre variation, men til gengæld relativ lav vanddybde med til 10 cm. En minimumsvandstand på 10 cm i vintermånederne på en begrænset delstrækning skønnes at være tilstrækkelig til at vandløbet kan fremtræde med såvel en god æstetiske som økologisk tilstand. 2.2 Næringsstoffer Det blev i /Ref. 1/ anbefalet, at der ved en tilbageførsel af vand til Mølleåsystemet tilføres 200 l/s, således at den oprindelige gennemstrømning af Furesøen og Mølleåen, nedstrøms denne, tilnærmes mest muligt. Dette blev endvidere vurderet at give et mere robust økosystem, såfremt vandet blev renset tilstrækkeligt. For at undgå negativ effekt i Furesøen blev det vurderet, at der bl.a. skulle gennemføres forbedret kvælstoffjernelse på Lundtofte Renseanlæg således, at der kunne overholdes en koncentration krav på 2,5 mg N/l. Ved en udledning af 200 l/s med en gennemsnitskoncentration på 0,040 mg P/l og 2,5 mg N/l blev det beregnet, at der kun vil være tale om marginale effekter og at tilledningen ikke vil forhindre Furesøen i at opfylde vandrammedirektivets krav om god økologisk tilstand. Som nævnt ovenfor, er der fremsat ønske fra Lundtofte renseanlæg om at der i vintermånedernes tilføres vand med et kvælstofindhold på 6 mg N/l. Da Furesøens algevækst periodevis er kvælstofbegrænset og på baggrund af model beregninger også vurderes fortsat at blive kvælstofbegrænset i fremtiden, anbefales det, at suppl mølleå_jok2.doc 7 DHI

12 begrænse N-tilførslen mest muligt. Den tilbageførte vandmængde i en vinterperiode med op til 6 mg N/l, anbefales derfor begrænset mest muligt Det er ovenfor vurderet, at der som minimum bør tilbageføres 25 l/s i de 3 vintermåneder, for at kunne holde tilstrækkeligt vand i det nyetablerede vandløb fra Kalvemosen til Søllerød Sø. Med 200 l/s og 2,5 mg N/l i 9 måneder samt 25 l/s og 6 mg N/l i 3 måneder opnås en gennemsnitskoncentration på 2,64 mg N/l. Dette er lidt over det niveau, som der blev opereret med i /Ref. 1/. Da der for vurderingerne af effekterne i Furesøen er benyttet en model, som kun meget groft er tilpasset eller kalibreret til vandkvalitetsmålinger fra den centrale del af søen, er de beregnede effekter behæftet med nogen usikkerhed specielt i Storekalv, hvortil vandtilførslen forventes at ske. En kvantitativ vurdering af hvilken effekt det vil have, at der tilføres i gennemsnit 2,64 mg N/l i forhold til 2,5 mg N/l, vil være indenfor usikkerheden på de beregninger, der vil kunne gennemføres med den foreliggende model. Modelberegningerne i /Ref. 1/ viste, at l/s med 6 mg N/l tilført året igennem ville give betydelig stimulerende effekt på algevæksten. En begrænset udledning i vintermånederne af 6 mg N/l skønnes dog at have en betydelig mindre effekt end en udledning i de produktive måneder. Det skønnes, at med en udledt koncentration på 6 mg N/l og 25 l/s i 3 vintermåneder vil der maksimalt være tale om mindre effekter koncentreret i Store Kalv. Men da søen generelt vurderes følsom overfor kvælstoftilførsel både med hensyn til den samlede algevækst og med hensyn til påvirkning af algesammensætning, anbefales det, at der ved tilbageførsel af 25 l/s med 6 mg N/l i 3 vintermåneder, tilstræbes at koncentration i den produktive periode og specielt i månederne maj september ligger under de 2,5 mg N/l, således at den gennemsnitlige koncentration ikke overstiger 2,5 mg N/l. For at opnå så god sikkerhed som muligt, for at der ikke optræder negative effekter i Furesøen og for at få så positiv en effekt som mulig af tilbageførslen af vand, må det generelt anbefales, at kvælstoffjernelse på renseanlægget løbende optimeres med henblik på at begrænse tilførslen mest muligt suppl mølleå_jok2.doc 8 DHI

13 3 BASTRUP SØ RESTAURERING Der er i /Ref. 1/ bl.a. fortaget vurdering af restaurerende indgreb i Bastrup Sø som binding af fosfor i bunden ved aluminiums behandling og ved biomanipulation. Biomanipulation gennem regulering af fiskebestanden er tidligere forsøgt, og det er vurderet, at der ikke vil kunne opnås forbedring af den nuværende biologiske tilstand ved yderligere justering af fiskesammensætningen. Det har, af forskellige grunde, ikke være ønsket at gennemføre restaurering ved biomanipulation ved favorisering af vandremuslinger eller tilsætning af aluminium til søen. På denne baggrund er der nedenfor foretaget supplerende vurdering af indgreb til rensning af søvand samt sikring af iltede forhold ved bunden. På baggrund af belastningsopgørelse for søen er det i /Ref. 1/ konkluderet, at der med den nuværende fosfortilførsel vil kunne opnås et fosforniveau i søen på omkring 0,7 mg P/l, hvilke er et koncentrationsniveau, ved hvilket søen kan fremstå såvel med et påvirket præg som med en økologisk god tilstand. Dette vil afhænge af den biologiske struktur i søen. Pt. fremtræder søen periodevis med et udseende som et næringssaltpåvirket vandområde. For at opnå en mindre sårbar sø med bedre sikkerhed for vedvarende at kunne fastholde en god økologisk tilstand anbefales det, at oplandet gennemgås omhyggeligt for reduktion af belastningskilder. Under lagdeling af vandmassen i Bastrup Sø om sommeren falder iltindholdet til kritisk lave værdier. En af konsekvenserne heraf er, at der frigives fosfor fra bunden. Denne frigivelse er med til at favorisere de arter, der er med til at give søen dens nuværende næringssaltpåvirkede udseende. Lagdelingen i søen er ikke af permanent karakter sommeren igennem og udstrækningen varierer en del fra år til år afhængigt af meteorologiske forhold. Der forekommer typisk lagdeling i perioder på mellem 15 og dage. Under disse lagdelinger stiger koncentrationen i vandet fra niveau på omkring 0,030 0,050 mg TP/l til mellem 0,150 til 0,400 mg TP/l, dog typisk til omkring 0,200 mg/l. For at begrænse påvirkningen af forholdene i søen er følgende indgreb vurderet: Bortpumpning eller rensning af bundvand Iltning 3.1 Bortpumpning eller rensning af bundvand En fjernelse at fosfor fra søen vil kunne ske ved at bortpumpe eller rense bundvand med forhøjet fosforkoncentrationer. Lagdeling i Bastrup Sø ligger typisk i 3,5-4,5 meters dybde. Dette betyder, at voluminet, hvori der opbygges forhøje, udgår omkring 20 % af søen eller omkring m 3. Der opbygges, som nævnt en koncentration i dette vand på omkring 0,200 mg P/l, hvilket svarer til omkring 27 kg P suppl mølleå_jok2.doc 9 DHI

14 3.1.1 Bortpumpning For at kunne bortpumpe denne mængde, skal der tilbageholdes en tilstrækkelig vandmængde i søen, indtil lagdeling forekommer og de høje koncentrationer i bundvandet er opbygget. Dette kan gøres gennem regulering af vandstand ved et stemmeværk ved søens afløb. Et forøget vandvolumen på m 3 svarer til ca. 40 cm øget vandspejl. Såfremt der installeres pumper med en kapacitet på ca. 200 m3/timer (dvs. 55 l/s), vil de m 3 indeholdende ca. 27 kg P kunne bortpumpes til Hestetangsåen (Mølleåen) i løbet af en typisk lagdelingsperiode på 30 dage. For styring af en sådan bortpumpning vil det kræves, at der føres en intensiv monitering af ilt- og temperaturforhold i vandsøjlen samt fosforkoncentrationer i bundvandet. Bortpumpning af bundvand vil kunne ske for en skønsmæssig investering på omkring kr. til etablering af bygværk ved søens afløb, dykpumper og slangesystemer til bortledning af bundvand i lagdelingsperioder, hvor en høj fosforkoncentration er opbygget Rensning af bundvand Alternativt kan det fosforholdige bundvand renses. Dette kan ske enten ved kendte rensetekniske processer eller ved oppumpning til tilstødende markarealer og eventuelt gennem et sandfilter, hvorefter vandet ledes tilbage til søen. Ved sådanne løsninger må det påregnes at der fjernes lidt mindre P, da der vil forekomme en vis fosforkoncentration i den vand, der ledes tilbage. Det vurderes, at der ved sådanne tiltag vil kunne fjernes omkring kg P per år. Rensning vil kunne ske i Actiflo anlæg, som vil kunne rense ned til omkring 0,03 mg P/l. Rensning vil kunne ske såvel ved mobile anlæg, som lejes i sommer perioden, hvor der er behov for anlægget eller i form af et permanent anlæg i bygning eller container, som etableres ved sø bredden. Der er gode drifterfaringer i Danmark fra Actiflo anlæg etableret ved Emdrup sø og i Ørestad. Ovenstående udløbskoncentration er estimeret på baggrund af erfaringer fra disse anlæg. Der kan dog forekomme udstrømning af partikulært materiale samt jernforbindelser fra sådanne anlæg. Dette skønnes dog ikke at ville have væsentlige negative effekter i Bastrup Sø. I forbindelse med anlægget i Ørestad er der, sammen med tilladelsen til anlægget, givet nogle skærpede moniteringskrav overfor monomerrester i afløbet. Udledningstilladelsen er endvidere gjort tidsbegrænset, og forlængelse er betinget af acceptable resultater af dette moniteringsprogram. Noget lignende vil kunne forvendtes, hvis der etableres Actiflo anlæg i Bastrup Sø. Et permanent anlæg, som der her vil være tale om, da indgrebet formodes at skulle forgå over en længere årrække, skønnes at kunne etableres for omkring 5 mill. kr Effekter og tidshorisont For vurdering af effekt og tidshorisont skal den fosformængde der fjernes sættes i relation til den mængde, der findes i søen. Fosformængden i vandet kan på baggrund af den nuværende gennemsnitlige koncentration beregnes til omkring kg. Hertil komme fosformængden i sedimentet. Der foreligger ingen målinger, ud fra hvilke denne mængde kan bestemmes. Det skønnes på suppl mølleå_jok2.doc 10 DHI

15 baggrund af erfaringer fra andre eutrofe søer uden ekstraordinært høje fosforindhold i sedimentet, at søens sediment indeholder 1-2 ton P. Såfremt denne mængde skal udtømmes ved bortpumpning eller rensning, er det en aktivitet, der skal forsættes over mange år. Frigivelsen fra sedimentet vil langsomt aftage i takt med, at den i sedimentet ophobede P-pulje udtømmes. Det skønnes, at der vil være behov for at fortsætte en fjernelse eller rensning af bundvand i en periode på omkring år. Dette er dog meget usikkert og nærmere undersøgelser af sedimentet er nødvendigt for at estimere dette nærmere. Rensning eller bortpumpning af bundvand vil specielt have en begrænsende effekt på algeproduktionen i søen sommerperioder efter lagdeling. Men selvom der fortages bortpumpning af fosforholdigt bundvand inden dette opblandes i overfladevand, hvor fotosyntese kan foregå og give anledning til algevækst, kan det ikke udelukkes, at der fortsat vil være en effekt på den biologiske struktur. Dette skyldes bl.a., at visse algearter kan favoriseres af en lagdeling med høje fosforkoncentrationer i bundvandet. Der vil endvidere fortsat forekomme perioder med kritisk lavt iltindhold i bundvandet hvert år i perioden, indtil tilstrækkelige forhøjede koncentrationer er opbygget og rensning, eller bortpumpning kan iværksættes. Såvel fauna som flora i de dybere dele vil derfor fortsat være påvirket i en længere årrække, indtil den i sedimentet ophobede pulje af fosfor er udtømt. En tidshorisont herfor kan, som nævnt, være år. Påvirkningen af den biologiske struktur i vandmassen kan forekomme bl.a. gennem en favorisering af især furealger, som pt. periodevis dominerer algeplanktonet i søen. Disse alger er kendt for at være i stand til at dybderegulere, således at de kan hente næring (specielt fosfor) i eller under en skilleflade, hvorefter algerne i de øvre vandlag kan udnytte dette til produktion. Furealger græsses kun i mindre grad af zooplankton. Ved opretholdelse af en skillefalde hvorunder, der periodevis forekommer høje næringsstofkoncentrationer vil kunne være årsag til at søen fortsat vil blive fastholdt i en uheldig økologisk balance. Det forventes på denne baggrund, at en rensning eller bortpumpning af bundvand først vil have en effekt, når en betydelig del af det ophobede sediment pulje af fosfor er udtømt, hvilket som nævnt, skønnes at kunne tage en længere årrække. En bortpumpning af bundvand vil yderligere betyde, at der eksporteres fosfor til nedstrømsliggende vandområder. Specielt Farum Sø vil være i risiko for at blive negativt påvirket. 3.2 Iltning Såfremt der kan sikres iltede forhold ved bunden, vil en intern belastning, af samme størrelsesorden som den nuværende eksterne belastning, kunne undgås. Sikring af iltede forhold vil kunne ske såvel ved iltning af vandet som ved cirkulation mellem overflade og bundvand. I begge tilfælde vil den interne belastning fra sedimentet kunne reduceres og det kunne undgås, at der ophobes høje fosforkoncentrationer i bundvandet. Favorisering af de pt. dominerende algearter, som er med til at præge den nuværende uheldige biologiske struktur, vil kunne reduceres. Her tænkes specielt på dominans af blågrønalger og fure suppl mølleå_jok2.doc 11 DHI

16 alger, som ikke græsses i noget betydeligt omgang af zooplankton. Specielt furealger er kendt for at kunne dybderegulere og udnytte, at der forekommer forhøjede næringsstofkoncentrationer i et vandlag under en skille flade. Da lagdeling af vandmassen i Bastrup Sø ikke er af permanent karakter, skønnes det ikke at ville have negativ effekt i relation til en god økologisk tilstand, at der sker nedbrydning af skillefalden, som det kendes fra visse andre søer, hvor dele af den naturlige økologiske balance er knyttet hertil. I Bastrup Sø vurderes derimod, at en nedbrydning af skillefladen indtil respirationsforholdene i søen bliver reduceret til et mere naturligt niveau, vil kunne have en gunstig effekt på den biologiske struktur, idet favorisering der pt. sandsynligvis sker af bl.a. furelage vil ophøre. Såfremt furealgedominansen kan brydes af andre algearter, der i højere grad kan græsses af zooplankton vil det have en gunstig effekt på sigtdybden i søen og dermed på udviklingen af bundplanter Cirkulation Ved cirkulation af vandet i søen vil den periodevis forekommende lagdeling blive nedbrudt, og iltforhold i bundvandet kan sikres. En tilstrækkelig cirkulation vurderes, at vil kunne skabes gennem etablering af pumper med en samlet kapacitet på ca. 200 m3/time. Det kunne opnås f.eks. ved at placere 4 dykpumper med en kapacitet på m3/time i søen fordelt over de dybeste områder. Med en pumpekapacitet af denne størrelse, skønnes der god sikkerhed for at kunne opnå en tilstrækkelig transport af iltholdigt vand til de dybere liggende dele af søen. Overslaget for nødvendig pumpekapacitet er givet på grundlag af respirationsrater estimeret ud fra profilmålinger af ilt og temperatur foretaget hver 14 dag i For at forbedre grundlaget kan det anbefales, at mere intensive målinger gennemføres i en periode, hvor lagdeling etableres og iltsvind optræder i søen. Det anbefales desuden, at der sammenhørende med sådanne målinger fortages respirationsmålinger med sediment- og vandprøver i laboratorium for nærmere at bestemme iltforbrugsrater. Ved start af en lagdeling med mere end én grads forskel mellem overflade og bund foreslås cirkulation af søens bundvand til overfladen påbegyndt. Cirkulationen skal startes inden ilten falder, og der sker øget frigivelse af sedimentet. Bundvandet fra de dybere liggende områder bør pumpes til overfladevand i de mere lavvandede dele af søen. Herved reduceres risiko for, at det lidt koldere bundvand, inden geniltning finder sted, synker til bundlaget i de dybeste områder. Det skønnes, at et sådan temperaturstyret pumpesystem kan etableres for en investering på omkring kr Iltning i søen Iltning i vandsøjle er ikke umiddelbart så oplagt i Bastrup Sø som i visse andre søer pga. den relativt lille vanddybde, da der ikke er permanent skilleflade (lagdeling af vandmassen), under hvilket en ilt kan foregå. Da det imidlertid i søen, som nævnt ovenfor, ikke er vigtigt at bibeholde lagdelingen kan en iltning imidlertid gennemføres uden hensyntagen hertil. Det betyder, at man kan acceptere iltning med indblæsning af relativt store mængder luft. Dette vil umiddelbart kunne forbedre iltforholdene i bundvandet, og samtidigt til en vis grad kunne medvirke til en omrøring af vandsøjlen og nedbrydning af lagdeling. Iltning i søen kan gennemføres med såvel ren ilt som med atmosfærisk luft, hvis der sker omrøring og opbrydning af skillefalden, idet der så ikke vil være stor risi suppl mølleå_jok2.doc 12 DHI

17 ko for overmætning med frit kvælstof, som eller vil kunne give problemer for fisk i søen. Iltning kan begrænses til kritiske perioder, og må anbefales at påbegyndes, når der forekommer temperaturforskel mellem overfalde og bund på mere end 1 grad. På baggrund af foreliggende målinger af iltprofiler skønnes det, at der er behov for at tilføre optil omkring 0,5 mg ilt/ l / dag. Denne værdi er dog noget usikker, og det anbefales at iltningsbehovet nærmere vurderes på grundlag af mere intensive målinger af temperaturog iltprofiler i søen i en periode, hvor skilleflade etableres, og der sker iltsvind i bundlaget. Disse målinger bør endvidere suppleres med respirationsmåling på vand- og sedimentprøver for at skabe et forbedret grundlag for bestemmelse af iltningsbehovet. Det søareal, der vil være behov for at etablere iltning i, kan ikke præcist fastlægges på grundlag af foreliggende målinger, men skønnes at dreje sig om maksimalt knap halvdelen af søens areal, dvs. ca. 16 ha. Det skønnes, at et iltningsanlæg vil kunne etableres for en investering på omkring kr. inklusiv måleudstyr til registrering af, hvornår iltning skal iværksættes Effekt og tidshorisont Uanset om forbedring af iltforholdene i bundvandet sker ved øget cirkulation eller iltning i søen forventes det, at de forøgede koncentrationer af fosfor i bundvandet vil kunne undgås og en del af den koncentrationsforøgelse, der observeres i søen i dag, i løbet af sommeren sandsynligvis vil kunne undgås. Endvidere skønnes det, at favorisering af furealger reduceres. Generelt vil forventes en reduceret stimulering af algeproduktion i sommerperioden, samtidig med, at algearter, der i højere grad vil kunne græsses af zooplankton, i større grad vil kunne klare sig i søen på bekostning af bl.a. furealgerne. Dette sammen med en begrænsning af eksternkilder skønnes at ville kunne forbedre forholdene i søen således, at denne vil kunne opnå en god økologisk tilstand inden for en kortere årrække. For at opnå en permanent effekt vil der være behov for, at fortsætte iltning hhv. omrøring indtil iltforbrugene, der påvirker bundvandets iltindhold, er reduceret til et niveau, som ikke forårsager kritisk lave iltkoncentrationer, eller der er etableret en rodfæstet vegetation, der ved fotosyntese kan kompensere herfor. En vurdering af tidshorisonten for at indgreb opnår en sådan effekt, er på det foreliggende grundlag meget usikker, bl.a. fordi balancen mellem iltforbrug, forårsaget af sediment, og respiration i vandet fra omsætning af organisk materiale samt dyre- og algerespiration ikke er kendt. Såfremt hovedparten af iltforbruget under skillefalden skyldes sedimentets iltforbrug, vil det have meget lang tidshorisont inden en tilstrækkelig omsætning af bundens organiske materiale har fundet sted. Der kan i så tilfælde let være tale om tidshorisonter på mere end 20 år. Hvis derimod iltforbruget under skillefladen er domineret fra algerespiration, dyrs respiration og den mikrobiologiske omsætning af organisk materiale, er det muligt, at der kun skal gå en kortere årrække f.eks.5-10 år eller mindre, for at bryde den uheldige økologiske balance, der forekommer i søen suppl mølleå_jok2.doc 13 DHI

18 Det skønnes at sedimentets iltforbrug i søen kan ligge mellem 0,1-0,5 g ilt/m 2 /dag. Med et sediment iltforbrug af denne størrelse, kan der beregnes et iltforbrug fra sedimentet, som kan forklare mellem 30 og 100 % af det iltforbrug, der blev observeret i en iltsvindshændelse i maj-juni Uden nærmere bestemmelse af iltforbrugene i søen kan det således ikke nærmere afgøres i hvor lang en periode, der vil være behov for iltning. 3.3 Konklusion vedr. Bastrup Sø Blandt de her vurderede restaurerende tiltag vurderes iltning enten ved tilførsel af ilt/luft eller ved accelerering af cirkulationen i søen at være de tiltag, der giver den mest umiddelbare effekt. Dels giver det en øjeblikkelig positiv effekt på forholdene i søens dybeste dele, dels er der god chance for at det påvirker den pelagiske struktur mere generelt i positiv retning, idet alger der i dag dominere planktonet, og som ikke græsses i nogen betydende udstrækning, ikke længere vil favoriseres i samme grad som nu. Tidshorisonten for forsættelse af restaurering ved iltning kan ikke fastlægges på det foreliggende grundlag. Det er muligt, at aktiviteten skal fortsætte over en længere årrække, men det er dog også muligt, at den økologiske balance kan forrykkes, således at der kan opnås en permanent effekt inden for en korter årrække (5-10 år eller mindre). For at opnå størst sandsynlighed for en permanent effekt, anbefales det, at alle potentielle eksterne fosforkilder til søen gennemgås for at nedbringe belastningen mest muligt. Ved et indgreb overfor såvel eksterne fosforkilder samtidig med at der gennemføres sørestaurering, der sikrer iltede forhold i bundvandet enten gennem iltning i søen eller øget cirkulation i søen, skønnes det, at der i løbet af en kortere årrække vil være god sandsynlighed for at Bastrup Sø vil kunne opnå en god økologisk tilstand suppl mølleå_jok2.doc 14 DHI

19 4 REFERENCER /1/ DHI, 2007: Rent vand i Møllesystemet. Rapport til Miljøministeriet, Skov og Naturstyrelsen, Driftsregion Øst - Landsdelcenteret Nordsjælland. 11. juni suppl mølleå_jok2.doc 15 DHI