Strømforhold i relation til udledningen af spildevand i to grønlandske byer -Sisimiut og Ilulissat

Transkript

1 Strømforhold i relation til udledningen af spildevand i to grønlandske byer -Sisimiut og Ilulissat Tina Chawes, s Rikke Nielsen, s Sanne Skov Nielsen, s Polyteknisk Midtvejsprojekt Vejledere: Morten Holtegaard Nielsen og Arne Villumsen Afleveret d. 1. december 2004

2 1 Indholdsfortegnelse 1 INDHOLDSFORTEGNELSE FORORD ABSTRACT DANSK ENGLISH INDLEDNING PROBLEMFORMULERING LOKALITETSBESKRIVELSER SISIMIUT KLIMA OG METEOROLOGI LOKALE HYDROLOGISKE FORHOLD LOKALE STRØMFORHOLD INDUSTRI OG ERHVERV POTENTIELLE FORURENINGSKILDER ILULISSAT KLIMA OG METEOROLOGI LOKALE HYDROLOGISKE FORHOLD HAVNENS UDSEENDE INDUSTRI OG ERHVERV POTENTIELLE FORURENINGSKILDER TEORI OCEANOGRAFI HAVSTRØMME SALINITET TIDEVAND BØLGER SEDIMENTTRANSPORT TÆRSKELFJORDE DET ARKTISKE MARINE ØKOSYSTEM NEDBRYDNING AF ORGANISK MATERIALE DEN ARKTISKE PRIMÆRPRODUKTION TUNGMETALLER KILDER BINDING OG TRANSPORT METALLER I FØDEKÆDEN FOREKOMST OG TOKSIKOLOGISKE EFFEKTER

3 6.3.5 NIKKEL BLY CADMIUM KOBBER ZINK KVALITETSKRITERIER OG GRÆNSEVÆRDIER I VANDMILJØET BEREGNING AF TIDEVANDSINDUCEREDE STRØMHASTIGHEDER MÅLEMETODER OG DATAINDSAMLING I FELTEN GPS INDSAMLING AF HYDROLOGISKE DATA CTD-SONDEN STRØMKORS INDSAMLING AF VANDPRØVER KONSERVERING AF VANDPRØVER INDSAMLING AF SEDIMENTPRØVER ANALYSEMETODER I LABORATORIET VANDINDHOLD OG GLØDETAB SIGTE- OG SLEMMEANALYSE FOSFOR KVÆLSTOF TUNGMETALANALYSER FEJLKILDER, USIKKERHEDER OG FORBEHOLD KVÆLSTOF CTD-MÅLINGER ESTIMERING AF TIDEVANDSINDUCEREDE STRØMNINGSHASTIGHEDER RESULTATER OG DISKUSSION FOR SISIMIUT SEDIMENTPRØVEBESKRIVELSER KORNSTØRRELSESFORDELING AF UDVALGTE PRØVER MÅLING AF NÆRINGSSTOFFER, ORGANISK MATERIALE OG ILT ORGANISK MATERIALE FOSFOR KVÆLSTOF ILT DISKUSSION AF EUTROFIERINGEN TUNGMETALLER SEDIMENTPRØVER VANDPRØVER DISKUSSION CTD-MÅLINGER DISKUSSION

4 11.6 MÅLING AF STRØMNINGSHASTIGHEDER UDEN FOR FJORDEN DISKUSSION ESTIMERING AF TIDEVANDSINDUCEREDE STRØMNINGSHASTIGHEDER STRØMNINGSHASTIGHEDER OG SEDIMENTTRANSPORT VED SISIMIUT RESULTATER OG DISKUSSION FOR ILULISSAT SEDIMENTPRØVEBESKRIVELSER NÆRINGSSTOFFER ORGANISK MATERIALE FOSFOR KVÆLSTOF ILT-MÅLINGER DISKUSSION AF EUTROFIERINGEN TUNGMETALLER SEDIMENTPRØVER VANDPRØVER DISKUSSION CTD-MÅLINGER DISKUSSION ESTIMERING AF TIDEVANDSINDUCEREDE STRØMNINGSHASTIGHEDER STRØMNINGSHASTIGHED I RELATION TIL SEDIMENTRANSPORT SISIMIUT KONTRA ILULISSAT NÆRINGSSTOFFER TUNGMETALLER SEDIMENTPRØVER VANDPRØVER HYDROGRAFISKE DATA CTD-MÅLINGER STRØMKORS STRØMHASTIGHEDER OG SEDIMENTTRANSPORT KONKLUSION SISIMIUT ILULISSAT LØSNINGSFORSLAG SISIMIUT ILULISSAT REFERENCELISTE

5 2 Forord Denne rapport er udarbejdet i forbindelse med kursus 11422, Arktisk Teknologi ved BYG DTU i perioden fra den 5. januar til den 1. december Udover selve rapporten forefindes en separat bilagsrapport. Feltarbejdet i Sisimiut og Ilulissat i Grønland blev udført i perioden fra den 21. juli til den 12. august Det gælder for alle tre forfattere, at 15 ud af de 20 ECTSpoint, som opnås i kurset, påskrives som Polyteknisk Midtvejsprojekt, PMP. Vejledere på projektet er professor Arne Villumsen og lektor Morten Holtegaard Nielsen. Rapporten vurderer i hvor stort omfang forholdende i hhv. Ulkebugten i Sisimiut og havnebassinet i Ilulissat er påvirket af spildevand fra Royal Greenland fabrikken i det pågældende område. På grundlag af undersøgelserne er udarbejdet en række forslag til forbedringer. Der rettes en stor tak til Jens Peter lange, der er formand for den grønlandske natur- og miljøorganisation UPPIK, for at gøre det muligt for os at komme til Ilulissat. Ligeledes en stor tak til Bente Frydenlund for assistance i laboratoriet. Desuden en tak til følgende personer for deres bistand i forbindelse med projektet: Gruppe 7 bestående af Gry Petersen, Lene Schødt og Lisbeth Hansen for fremragende samarbejde omkring dataindsamling og -bearbejdning Hans Henriksen for assistance under indsamling af data i Sisimiut Hanserak Kasper for lån af båd anvendt til prøvetagning i Ilulissat Michael Lütje for at stille CTD-sonden til rådighed Andreas Vad Lorentzen for kreativ assistance Lars Heilmann fra Natur Instituttet i Nuuk for udlån af Nansen-vandhenteren Kommuneingeniør i Ilulissat, Anders Eistrup Jensen Der vil efterfølgende blive udgivet en redigeret udgave af rapporten, kun indeholdende den del der berører Ilulissat. Denne vil blive sendt til Uppik samt Ilulissat kommune. DTU, den 1. december 2004 Tina Chawes, s Rikke Nielsen, s Sanne Skov Nielsen, s

6 3 Abstract 3.1 Dansk I Grønland er det almindeligt at urenset spildevand fra fiskeindustrien udledes til havet. Formålet med rapporten er at undersøge i hvor stor udstrækning kombinationen af strømforhold og spildevand har betydning for næringsstof- og tungmetalforurening i Sisimiut og Ilulissat. For at kunne kortlægge i hvor vid udstrækning spildevandsudledningen påvirker det marine miljø, blev der udtaget sediment- og vandprøver, der efterfølgende blev analyseret for indholdet af næringsstoffer og tungmetaller. Der er fortaget undersøgelser af hydrografien med CTDmålinger, men en fejl i instrumentet gør, at det er svært at konkludere noget på grundlag heraf. Samtidig indeholder rapporten også en vurdering af, om de tidevandsinducerede strømme har betydning for transporten af spildevandet. I Ulkebugten, der ligger ved Sisimiut, er konstateret høje koncentrationer af næringsstoffer og ret høje tungmetalkoncentrationer. Et højt indhold af organisk materiale er som forventet sammenfaldende med de højeste tungmetalkoncentrationer. Ulkebugten er en tæskelfjord, og uden for tærsklen findes et spildevandsudløb fra Royal Greenlands fiskefabrik. Der er estimeret høje tidevandsinducerede strømningshastigheder ved tærsklen, men ved spildevandsudløbet og inde i selve bugten er hastighederne meget små. Der udledes husholdningsspildevand fra 600 husstande, samt det lokale sygehus til Ulkebugten, og det er vanskeligt at identificere hvor meget af forureningen, der stammer herfra. CTD-målingerne tyder på, at vandudskiftningen i Ulkebugten er lille, hvilket vil medføre, at partikler fra husholdningsspildevandet akkumuleres herinde. Manglende informationer om forholdene mellem Royal Greenland og tærsklen gør det umuligt at udelukke, at der transporteres forurenende partikler fra Royal Greenland, og så længe der udledes husholdning og sygehusspildevand til Ulkebugten, er det svært at afgøre, om også spildevandet fra fiskeindustrien har betydning for forureningen. På baggrund heraf anbefales det at sætte ind over for spildevandsudledningen til Ulkebugten. Lige uden ved havneindløbet i Ilulissat udledes der også spildevand fra fiskeindustrien. Havnen i Ilulissat er plaget af sort slam, der består af organisk materiale, som under nedbrydning udvikler ildelugtende svovlbrinte. Det organiske materiale findes især i de indre dele af havnen. De tidevandsbetingede strømme estimeres til ikke at have betydning for transporten af det organiske materiale, der stammer fra spildevandsudløbet. Det vurderes, at skibstrafikken har stor betydning for strømmene i de ydre dele af havnen og at suspenderet materiale, der herfra strømmer ind i inderhavnen ikke vil transporteres ud igen. Dette skyldes, at inderhavnen kun benyttes af mindre både og joller, der ikke genererer nær så store dønninger som eksempelvis kystbådene. Udover det rent æstetiske problem findes der også meget høje koncentrationer af tungmetal. Koncentrationerne kan ikke udelukkende forklares ved højere baggrundsværdier, da koncentrationen visse steder var 65 % højere end i Sisimiut. Tungmetallerne stammer sandsynligvis fra skibsfarten og en nedlagt reparationsplads for både, men det udledte spildevand fra Royal Greenland indeholder også tungmetaller især cadmium. Tungmetalindholdet betyder, at sedimentet ikke umiddelbart kan klappes, for at fjerne lugten af svovlbrinte fra havneområdet. En klapning af sedimentet løser dog kun problemet midlertidigt og det anbefales derfor at flytte spildevandsudløbet, så det ikke transporteres indad i havnen

7 3.2 English The common practice in Greenland is to discharge untreated waste water from the fishing industry directly into the sea. The purpose of this report is to investigate the relations between current pattern and waste water transport to determine if there is any connection to nutrient and heavy metal pollution in Sisimiut and Ilulissat. To determine the extent of the impact of the waste water discharge in the marine environment, sediment and water samples where collected at site and later analysed for the presence of heavy metals and nutrients. The hydrography of the coast has been studied by conducting CTDmeasurements, but a defect in the gauge makes the results a subject to uncertainty. The study will also include an evaluation of the importance of tidal induced currents. In Ulkebugten in the Sisimiut area high concentrations of nutrients and relatively high concentrations of heavy metals has been detected. As expected a large content of organic matter in the sediments coincide with high levels of heavy metals. Ulkebugten is a sill fjord and outside of the sill a wastewater discharge from the fishing industry is present. High velocities of tidal induced currents are expected across the sill in contrast to very low velocities at the wastewater discharge and at locations inside of the fjord. Waste water from 600 households and the local hospital is discharged to the fjord and it is difficult to determine how much of the pollution that originates from here. The CTD-measurements suggests that the rate of renewal of the waters inside the fjord is low. This may lead to an accumulation of particles from the waste water inside of the fjord. Deficient information of the conditions between the Royal Greenland discharge and the sill makes it impossible to eliminate the idea that the Royal Greenland discharge is a subject to heavy metal transport into the fjord. As long as the household waste water is discharged into the fjord, it is difficult to prove that fishing industry waste water has no effect on the conditions of Ulkebugten. It is therefore recommended to evaluate the options of moving the dischange point. Just outside of the entrance of the Ilulissat harbour fishing industry waste water is also discharged. The harbour of Ilulissat is disfigured by sludge, consisting of organic material which under decomposition produces obnoxious smelling hydrogen sulphides. The organic material is in large parts present in the inner parts of the harbour. The tidal induced currents are too weak to transport organic material from the discharge point of the waste water. It is estimated the shipping traffic has a great impact of the currents of the outer harbour and that suspended material entering the inner harbour with these currents will be accumulated in the inner harbour. This is due to the fact that only small boats make use of the inner harbour and that they do not create as large waves as the larger ships. Apart form the esthetical problem very high concentrations of heavy metals have been found. The higher concentrations cannot be explained by a different background concentration, as the Ilulissat values are up to 65 % higher than detected in Sisimiut. The heavy metals probably originate from the shipping industry and a defunct boat workshop, but the fishing industry waste water also contains cadmium in particular. The heavy metal concentrations entail that the sludge cannot be dumped at sea to eliminate the smell of hydrogen sulphide. Dumping the sediment only solves the problem temporarily and it is recommended to remove the discharge point to a place where the organic material is not transported inward

8 4 Indledning Den grønlandske økonomi er i høj grad baseret på fiskeri og forarbejdning af fiske- og skaldyrsprodukter. I forbindelse med forarbejdningen af disse udledes spildevand med et meget stort indhold af organisk materiale. Dette materiale mistænkes for at være årsag til miljørelaterede problemer. Den oprindelige projekt-idé opstod, da Jens Peter Lange fra Uppik tog kontakt til Arne Villumsen, centerleder på Center for Arktisk Teknologi for at få undersøgt, hvad årsagen til den ubehagelige lugt i havneområdet i Ilulissat skyldes. Jens Peter Lange sendte en række prøver til Danmark, som blev analyseret i januar 2004 og som viste, at den ubehagelige lugt skyldes nedbrydningen af organisk materiale, der fandtes i prøverne i store mængder. Samtidig blev der også fundet en del tungmetaller i disse prøver. Tidligere studenterhold i faget Arktisk teknologi har undersøgt forholdene i Ulkebugten i Sisimiut og konkluderet, at tilstanden er kritisk, både i relation til tungmetalforurening og eutrofiering. Herefter formede ideen om en dobbeltundersøgelse sig, så det var muligt at vurdere forholdene i Ilulissat på baggrund af Sisimiut. I denne forbindelse skulle der ligeledes opstilles en hydrologisk model, som sammen med sedimentprøver skulle klarlægge vandudskiftningen i Ulkebugten og havnen i Ilulissat. Formålet med denne rapport er derfor at vurdere, i hvor stort et omfang Royal Greenland bærer skylden for den kritiske tilstand i Sisimiut, eftersom fabrikken udleder spildevand direkte til den fjord, der er hydraulisk forbundet med Ulkebugten. I Ilulissat udledes der ligeledes urenset spildevand fra Royal Greenlands fabrik, hvilket formodes at være årsagen til problemet med ildelugtende, sort slam i havnen. Det har desuden været et ønske fra Uppik og Ilulissat kommune, at der blev diskuteret hvad, der kan gøres for at ændre situationen i havnen. I forbindelse med projektet blev der indsamlet prøver af sediment og vand i og omkring Ulkebugten i Sisimiut og havnebassinet i Ilulissat. Formålet hermed er yderligere at kortlægge omfanget af forurening i havneområderne. I modsætning til tidligere projekter vil denne rapport dog samtidig fokusere på de hydrauliske sider af forureningsproblemet og prøve at beskrive den hydrografiske situation i området og potentialet for transport af spildevandet 4.1 Problemformulering Formålet med rapporten er at undersøge, om spildevand fra fiskefabrikker er skyld i de problematiske forhold i henholdsvis Sisimiut og Ilulissat. For at kunne gøre dette vurderes en række forhold: Vurdere om spildevandet er skyld i næringsstofforureningen Undersøge forekomsten af tungmetaller og om den stammer fra spildevandsudløbene Undersøge havstrømmene og eventuel transport af spildevandet og dets komponenter Formålet er desuden at give et forslag til hvad, der kan gøres for at forbedre forholdene i Ilulissat

9 5 Lokalitetsbeskrivelser 5.1 Sisimiut Sisimiut er Grønlands næststørste by med ca indbyggere. Byen ligger på 66 o 57 N og 53 o 43 V, 40 km nord for polarcirklen Klima og meteorologi Sisimiut har udpræget kystklima, der skyldes at byen er beliggende stort set ud til det åbne hav i Davis strædet. Den årlige nedbør estimeres til ca. 400 mm/år på grundlag af data fra ASIAQ. Samtidig kan den aktuelle fordampning sættes til ca. 150 mm/år. Størstedelen af nedbøren falder som sne, og Sisimiut er snedækket fra september-oktober til april-juni. [Sørensen og Hag, 2000] Snedækket betyder, at der akkumuleres store mængder vand i oplandet i løbet af vinteren, som først frigives til elve og vandløb hen på foråret og giver anledning til flom-hændelser. Havnen i Sisimiut er normalvis isfri fra februar til november. De sidste par år har der dog været isfrit hele året [RG, 2004] Lokale hydrologiske forhold Ulkebugten er en tærskelfjord, der ligger umiddelbart nord og øst for Sisimiut by (se Kort 1). Fjorden har et overfladeareal i nærheden af m 2 og en dybde på op til 26 meter. På tærsklen er vanddybden ned til 4,5 meter. Begge dybder er angivet ved astronomisk lavvande, kortnul. Kort 1: Kort over Sisimiut og Ulkebugten [Kort- og Matrikelstyrelsen, 1977] I bunden af Ulkebugten løber elven, Kuusuaq, ud. Elven har dannet et stort lavvandet delta, der er tørt ved lavvande. Det tyder på, at elvens sedimenttilførsel til bugten er større end den hastighed, hvormed det fjernes

10 Elven er i princippet overløbet fra Vandsøen (Oqummianngguup Tasia, også kaldet Sø 5), der ligger ca. 2 km øst for byen og udgør hele byens drikkevandsreservoir. Det estimeres, at den årlige afstrømning fra søen er i størrelsesordenen m 2. Vandsøen har et opland på omkring 45 m 2. [Sørensen og Hag, 2000] Kysten ved Sisimiut er beskyttet af en række skær, Qeqertarmiut og Annertusoq, hvor hundene sættes ud om sommeren. Øerne skærmer til en vis grad byen og kysten for vindeksponering fra det åbne hav Lokale strømforhold Overodnet set vil strømholdene i høj grad være et resultat af tidevandet. Der er imidlertid flere lokalbetingene parametre, der har en vis betydning. Metrologiske forhold har ikke så stor indvirkning, mens de lavere dybdeforhold i de kystnære områder i høj grad influrerer påstrømningsmønstret og kan blandt andet medvirke til, at der opstår strømhvivler. Desuden kan de typografiske forskelligheder hhv. forøge og sænke strømhastighederne i lokal området. En større modstand i form af en indsnævring eller banke kan forøge friktionstabet, hvilket kan bevirke en opbremsning med stigende vandstand til følge eller en øget strømhastighed, hvis vandet er tvunget gennem netop denne passage. Friktiontabet vil yderligere forøges ved en ru bund, da der er store forskelle i typografien Industri og erhverv Der er godt 6000 indbyggere i hele Sisimiut kommune. I Sisimiut havn ligger mange små og store fiskekuttere samt trawlere til, hvilket understreger vigtigheden af fiskeri som levevej. Det vigtigste erhverv er fiskeri, og flere store kuttere samt små og store trawlere har havn i byen. Der fiskes især rejer, krabber og torsk. Derudover fanges der laks, hellefisk, hvalros, en betydelig mængde sæl samt hvidfisk [Sisimiut kommune, 2004]. Royal Greenlands fiskefabrik er den største af sin art på Grønland og den mest moderne i verden. Her produceres tons pillede rejer om året samt 8-10 tons krabber om dagen. Derudover har fabrikken også en mindre produktion af stenbiderrogn i sæsonen fra begyndelsen af maj til midten af juli. [RG, 2004] Potentielle forureningskilder Lidt øst for lystbådehavnen i Ulkebugten findes et spildevandsudløb hvor 600 husstande samt Sygehuset, der har en kapacitet på 30 sengepladser, er tilkoblet. Tidligere studenterrapporter har konstateret et forhøjet indhold af forskellige tungmetaller i sedimentet ved dette udløb. [Jørgensen, 2004] Andre steder i byen udledes spildevand direkte til havet. Det er overvejende mindre udløb med kun 3-4 huse tilkoblet afløbssystemet (Bilag 14). Disse udløb findes følgende steder: Mellem Ulkebugtens tærskel og lystbådehavnen Ved indsejlingen til havnen 2 steder i den sydlige ende af byen I forbindelse med tidligere undersøgelser af sedimenterne i havnen er der her fundet nogle af de højeste koncentrationer af tungmetaller (Cd, Cu og Pb) omkring Sisimiut. En anden potentiel - 9 -

11 kilde til tungmetalforurening i Sisimiut er lossepladsen, Dumpen, hvor der i en årrække er blevet deponeret blandt andet batterier, metal og elektronikprodukter. Dog er koncentrationerne i sedimentet ikke bemærkelsesværdigt høje, hvilket skyldes sedimentets relativt store kornstørrelser.[jørgensen, 2004] Næringsstofudledningen er koncentreret om afløb fra husholdningsspildevand og industrispildevand fra fiskefabrikkerne. Byens største fiskefabrik, Royal Greenland, har sit eget udløb af spildevand fra produktionen. Dette vand indeholder den del af rejerne og krabberne, der går til spilde ved produktionen. Kun % af de tons rejer, der passerer gennem fabrikken hver dag bliver til færdigt produkt. Det giver en udledning på tons rejeskaller og andet rejekød om dagen. Der produceres en væsentligt mindre mængde krabber, dog har disse en udnyttelsesprocent på ca. 65 %, hvilket giver et spild på ca. 3 tons om dagen. [RG, 2004] Syd for byen, ved Dumpen, udledes også urenset sort spildevand fra de mange huse i byen, der ikke har indlagt kloak. Natrenovationen indsamles i sække, der uden videre rensning tømmes ud i havet på den såkaldte Chokoladefabrik. Det sorte spildevand er mest kritisk i forbindelse med spredning af sygdomsfremkaldende bakterier, men indeholder også i sagens natur en del næringsstoffer, især fosfor samt organisk materiale. 5.2 Ilulissat Byen er placeret på 69 o 14 N og 51 o 04 V i bunden af Diskofjorden. Ilulissat kommune har knap 5000 indbyggere. I Ilulissat kommune ligger den nordlige halvkugles mest produktive gletscher. Gletscheren ligger i bunden af den 40 km lange isfjord, der i 2003 blev optaget på UNESCOs liste over verdensarv. Byen er placeret lige nord for Isfjordens munding og er derfor stærkt påvirket af forholdene i Isfjorden. Bræen bevæger sig med en hastighed på meter i døgnet og afgiver hvert år ca. 16 km 3 is. De største isfjelde strander ved mundingen af Isfjorden på meters dybde, hvor de enten bliver liggende til næste springflod eller kælver på grund af erosion [Born og Böcher, 2001]. Mindre isfjelde har stor betydning for skibstrafikken og dermed hele byen, da de kan spærre for indsejlingen til havnen. Sker det, at havnen er i fare for at lukke til, sprænges isbjerget i mindre stykker med sprængstof Klima og meteorologi I forhold til Sisimiut er vejret i Ilulissat især styret af den korte afstand til Indlandsisen og ismasserne i Isfjorden. Temperaturen er noget lavere, til gengæld er vejret i lange perioder vindstille og stabilt [Ilulissat kommune, 2004]. Havnen er frosset til ca. 6 måneder om året Lokale hydrologiske forhold De hydrografiske forhold i havet omkring Ilulissat er helt specielle i forhold til mange andre steder på Grønland. I sommerperioden strømmer enorme mængder ferskvand ud fra Isfjorden og skaber formentlig en kraftig lagdeling lokalt i Diskobugten. Hydrologien i havnen er præget af en lille elv, der løber ud i inderhavnen lige før den nordre pier. Denne elv er afløbet fra vandsøerne, Sø 4 og Sø 5, der dækker et opland på ca. 15 km 2. Der - 10-

12 er en også en meget lille bæk i bunden af Kanelen, men afstrømningen fra denne antages at være meget begrænset. En anden, og mere speciel ferskvandskilde er isskosser, der flyder rundt ind i inderhavnen. Disse smelter og bidrager med koldt, ferskt vand. Under feltarbejdet blev der observeret et par stykker, der lå mellem jollerne i inderhavnen og som smeltede synligt fra dag til dag (Billede 1). Billede 1: Isskosser i inderhavnen i Ilulissat Havnens udseende Havneområdet i Ilulissat udgøres af en naturlig havn, der til alle sider er afgrænset af stejle fjeldsider. Havnen er inddelt i 3 bassiner: Kanelen, inderhavnen og yderhavnen. Kanelen anvendes ikke som havneområde, både på grund af den lave vanddybde og de meget stejle skrænter, der omgiver bassinet. I Inderhavnen ligger en række pontonbroer, hvortil der er fortøjet mindre joller og motorbåde. Samme typer af både findes fortøjet til bøjer stort set overalt i inderhavnen. Området den sydlige del af inderhavnen bruges af de mange småfiskere. Mellem inderhavnen og yderhavnen er der en indsnævring bestående af to kajer, der stikker ud i selve havnebassinet (Kort 2). Den nordlige bruges mest til turist både, der sejler ud i Isfjorden. På den sydlige står kranen til losse og laste fragtskibe, og det er langs denne kaj, mindre fiskekuttere losser fisk til fiskefabrikken. Større trawlere og fiskeskibe lægger til ved Atlantkajen i yderhavnen

13 Kort 2: Kort over Ilulissat med havneområdet [Kort og Matrikelstyrelsen, 2001] Industri og erhverv Fiskeri og turisme er hovederhvervene i Ilulissat. Især turistindustrien er en stor indtægtskilde for byen, der huser turister årligt [Ilulissat kommune, 2004]. Mange turister ankommer til Ilulissat med skib og har derfor havnearealerne som deres førstehåndsindtryk af byen. Det fører til interessekonflikter mellem turist- og fiskeindustrien, idet trawlere, plumret vand og fiskelugt ikke harmonerer med turistbrochurernes beskrivelse af isfjelde og storslået natur. Fiskeriet i Ilulissat er særligt knyttet til den store forekomst af hellefisk, der findes i Diskobugten og især på bankerne ud for Isfjorden. Der fanges ud over hellefisk særligt rejer, krabber og torsk. Fiskere fra store dele af Grønland er beskæftiget med fiskeriet i Diskobugten og også både, som ikke er hjemmehørende i Ilulissat, lander deres fangst her. [Ilulissat kommune, 2004] Potentielle forureningskilder Royal Greenland har sin primære fabrik for hellefiskeproduktion i Ilulissat. Det var desværre ikke muligt at få oplyst hvor store mængder spildevand, der udledes fra fabrikken. Udledningen af spildevandet sker på 6 m dybde, hvilket medfører at det er meget tydeligt at se, hvor det er placeret. Foruden en sky af måger, der fisker efter større stykker affald, er vandet også meget grumset og nærmest lyserødt i en cirkel i overfladen med en radius af ca. 10 m (Billede 2)

14 Billede 2: Området ved udløbet fra Royal Greenland Ved den nordlige kaj af yderhavnen findes en potentiel forureningskilde. Det drejer sig om en nedlagt reparationsplads for skibe. De potentielle forureningsstoffer er olieprodukter og opløsningsmidler samt tungmetaller, især bly, kobber, cadmium og zink. [Theil et al., 2003] Byens losseplads ligger nord for havnearealerne på vej ud mod heliporten og udgøres af en losseplads til dagrenovation samt en jerndump. Jerndumpen ligger helt ned til brændingen, og ude i vandet ligger flere rustne skibsvrag. Det virker umiddelbart usandsynligt, at eventuel forurening herfra vil kunne transporteres ind i havnen. Kommunens hovedudløb for spildevandsnettet findes syd for havneindløbet. Her udledes både sort og gråt spildevand. Der er ikke fundet flydestoffer (WC-papir, vatpinde og kondomer ect.) inde i selve havnen. [Jensen, 2004] Ifølge et luftfotografi, som kommunen er i besiddelse af, ser det ikke ud til at spildevandsstrømmene fra hhv. Royal Greenlands udløb og det kommunale spildevandsudløb løber ind i havnen [Jensen, 2004]. Det er dog er vigtigt at bemærke, at billedet ikke fortæller noget om, hvor i tidevandsperioden, det er taget. Er billedet taget ved flod indikerer det, at spildevandet ikke vil løbe ind i havnen. Er det derimod taget ved ebbe, vil strømmen under flod muligvis kunne føre spildevandet ind i havneområdet

15 6 Teori 6.1 Oceanografi Havstrømme Havstrømmene omkring Grønland er i vid udstrækning styret af Golfstrømmen, der løber fra den Mexicanske Golf op langs Europa og videre langs Norges kyst. Golfstrømmen fører varmt vand fra troperne op mod Europa og er årsagen til det milde klima i den vestlige del af Europa. I Grønlandshavet sker en afkøling og nedsynkning af Golfstrømmen, der nu er omdannet til en kold dybhavsstrøm. De nærmere omstændigheder for nedsynkningen, den såkaldte termohaline cirkulation, vil der blive gjort rede for i det efterfølgende kapitel. Billede 3: Overfladehavstrømme i Nordatlanten og Arktis [Pickard og Emery, 1982, figur 7.19, side 169] - 14-

16 Langs den østgrønlandske kyst løber en havstrøm, der er en blanding af Den Norske strøm (Golfstrømmen) og vand fra Arktis. En del af Golfstrømmen, den såkaldte Irmingerstrøm, drejer af mod vest før Island, og løber sammen med den østgrønlandske strøm. Havstrømmens saltholdighed vil stige, når den passerer den sydgrønlandske spids og bevæger sig op langs Vestgrønlands kyst, da den her vil blive opblandet med Irmingerstrømmen, som er varmt atlanterhavsvand med høj salinitet. Det er Corioliskraften som får disse havstrømme til at dreje af mod højre og op langs den grønlandske vestkyst. Resultatet bliver den vestgrønlandske strøm, som løber op langs grønlands vestkyst med forgreninger vestpå. Hovedstrømmen ender i Baffin Bay (Billede 3) [Pickard og Emery, 1982] Salinitet Saliniteten har stor betydning for vandets massefyld, som igen har betydning for hvor og hvordan vandet strømmer. Densitetsforskelle kan sætte vandstrømme i gang, eksempelvis vil tungt, saltholdigt vand synke til bunds og skabe en tilstrømning af lettere og mindre saltholdigt vand. Dette er for eksempelvis tilfældet i den thermohaline cirkulation, der driver store dele af verdens havstrømme. Nedsynkningen finder sted ud for Grønlands vestkyst. Det er imidlertid ikke kun saliniteten, der har betydning for vandets densitet. Temperaturen har også indflydelse på densiteten, men et fald på 1 psu (practical salinity unit) vil i densitet modsvare et tab på 4 o C. I Arktis er saliniteten af overfladevandet i høj grad styret af isen. Når havisen fryser til, udskiller den salt, som dermed øger saliniteten. Det omvendte er tilfældet om foråret, når isen smelter igen. [Pickard and Emery, 1982] Den vestgrønlandske strøm, som er den havstrøm, der har betydning for forholdene i havet ved Ilulissat og Sisimiut har en temperatur på omkring 2 grader og en salinitet på mellem 31 og 34 o / oo. Saliniteten påvirkes af en årstidsvariation. Om vinteren ligger saliniteten i størrelsesordenen om vinteren, mens den om sommeren kan falde ned til ca Tidevand Tidevand er resultatet af massetiltrækningen mellem verdenshavene og månen samt til en vis grad solen (Figur 1). Tiltrækningen genererer bølger, der skifter position på jordens overflade i takt med at Jorden drejer under dem. Figur 1: Sol, måne og jordsystem, der viser nip og spring [Davis, 1983, figur 2-16, s. 56]

17 Månens påvirkning ses som den hyppige skiften mellem højvande og lavvande. Når solens og månens påvirkning rammer hinanden forstærkes effekten og giver større udsving, hhv. nip og spring. Der går ca. 28 dage mellem to spring-hændelser. Tidevandsbølgerne brydes af Jordens landmasser og der genereres herved strømme omkring kontinenterne, der har stor betydning for den lokale, tidevandsbetingede variation i vandstanden. Tidevandsforskellen er relativt stor på den sydlige del af Grønlands vestkyst. Tidevandet kan beregnes ved de harmoniske konstanters metode, som er en sum af harmoniske funktioner. Herunder er angivet et eksempel: H = h + A. sin(a. t) + B. sin(b. t) + C. sin(c. t) I de harmoniske funktioner indgår en amplitude (store bogstaver), der bestemmer bølgehøjden, samt en fasevinkel (små bogstaver), der knytter sig til tiden. Summen af funktionerne giver kun vandstandsvariationen, så for at opnå den faktiske vandstandshøjde, er det nødvendigt at lægge en konstant, h, til. Denne konstant er det såkaldte kortnul, der er det lavest forekommende astronomiske tidevand [Farvandsvæsenet, 2003] Bølger Bølger er resultatet af gnidningsmodstanden mellem luft og vand. Energioverførslen fra luft til vand er kompliceret, men kan simplificeres til at bestå af følgende funktion: højde, periode f(w, F, D) Hvor W er vindhastigheden, F er den distance vinden blæser over vandoverfladen og D er det tidsinterval vinden blæser. En forøgelse af en eller flere faktorer vil, til en vis grænse, give større bølger [Davis, 1983]. Bølger skaber kun omrøring i en begrænset del af vandsøjlen. Dybden af den bølgepåvirkede zone er halvdelen af bølgelængden. Vandet i en bølge bevæger sig op og ned. De brydende bølgers rolle i sedimenttransport er derfor overvejende som det, der sætter gang i en suspension af sedimentet. Det er andre bølgegenererede strømme, der flytter sedimentet til et andet sted. [Davis, 1983] Sedimenttransport Det sediment, der findes i have og søer er til alle tider udsat for en kraftpåvirkning, der både skyldes opdriften på sedimentpartiklen og vandets hastighed. Når vandet opnår en vis hastighed vil sedimentet blive løftet op fra bunden og transporteres med strømmen. Der er flere typer af transport, der alle knytter sig til strømmens energiniveau. Ved lave niveauer ruller sedimentet langs bundet, og jo mere energi, der overføres fra strømningen, desto mindre bliver kontakten til bunden. Grænsen for hvornår et sediment eroderes afhænger af et væld af parametre, men der findes en relativ simpel sammenhæng mellem kornstørrelsen og vandets strømningshastighed, nemlig Hjulstrømdiagrammet. En af de vigtigste pointer i hjulstrømdiagrammet er, at der ikke skal den - 16-

18 samme kraft (udtrykt ved strømningshastigheden) til at transportere sediment, som der skal til for at erodere det. Størrelsen af igangsætningshastigheden ændrer sig afhængigt af kornstørrelsen, og det ses af Figur 2 at fint sand er det, der nemmest eroderes. Ler og fine siltpartikler har ladede overflader, som skaber kohæsionskræfter mellem partiklerne og kræver dermed en større kraft at sætte i bevægelse. Figur 2: Hjulstrøms diagram som gengivet af Sundborg (1956) [Davis, 1983, side 45, figur 2-8] Af diagrammet fremgår også, at det er en større strømningshastighed, der skal til for at erodere et sediment, end der skal til for at holde partiklerne i suspension Tærskelfjorde Grønland har vid udstrækning fået sit nuværende udseende af arbejdende is. Under de forskellige istider har isdækket nået langt videre end Grønlands nuværende kystlinie. Billede 4: Randmoræne under dannelse [KU, 2004] En fjord i geologisk forstand er skabt som en dal, hvori der har ligget en gletscher. Gletscherens bevægelse af materiale ud mod kanterne skubber underlaget sammen foran gletscheren i en såkaldt randmoræne (Billede 4). Efter istidens afslutning fik afsmeltningen af de kæmpe ismasser havene til at stige og trænge ind i de dale, isen tidligere havde skabt. Dermed var tærskelfjordene dannet

19 En tærskelfjord er derfor et system med en relativt lavvandet barriere, der adskiller et indlands bassin fra havet udenfor [Pickhard and Emery, 1982], men en fjord kan også være at betragte som et estuarie. Estuarier defineres som en delvist aflukket bugt, der er i fri forbindelse med det åbne hav, og har en ferskvandstilstrømning, der er stor nok til at kunne måles som en fortynding af havvandet [Cameron and Pritchard, 1963 i Pickhard and Emery, 1982]. Hovedtrækkene af hydrologien i et estuarie er, at det ferske vand, der strømmer ind i systemet til en vis grad blandes med havvandet og flyder ud som et øvre lag. Derfor sker en tilsvarende strøm af havvand ind i systemet. Lagdelingen skyldes primært den salinitetsbetingede densitetsforskel og i mindre grad den temperaturbetingede densitetsforskel. Et profil tværs gennem vandsøjlen vil derfor ideelt set afsløre at temperaturen og saliniteten stiger markant over en lille afstand for derefter at være konstant. I en grønlandsk tærskelfjord forventes lagdelingens grænse omkring 25 meter under overfladen afhængig af ferskvandstilstrømningen [Born og Böcher, 2001]. Densitetsbetinget lagdeling kan blive problematisk, hvis vandudskiftningen og opblandingen er lille. Ilten nederst i vandsøjlen bliver opbrugt, idet der ved bunden nedbrydes organisk materiale. Hvis der ikke ved opblanding bliver tilført ny ilt vil forholdene, ved samtidig tilstedeværelse af meget organisk materiale, blive anaerobe. Et grelt eksempel er iltsvindet i de danske farvande, der i sommerperioden lægger fjorde øde på grund af forhøjet næringsstofindhold og mangel på opblanding af vandmasserne. På Grønland er situationen en anden i forbindelse med eutrofiering, men det vil blive beskrevet i afsnittet om Arktisk, marin økologi. Om efteråret og vinteren vil lagdelingen ikke være til stede på grund af den totale opblanding, der skyldes storme. Samtidig vil ferskvandstilstrømningen afbrydes helt, hvis elve og floder fryser til

20 6.2 Det arktiske marine økosystem Nedbrydning af organisk materiale Det sediment, der udgør bunden af havet tilføres hvert år organisk materiale i form af naturligt frafald i algebestanden samt frafald hos bestanden af havets større dyr. I Grønland tilføres de kystnære områder ved bebyggelse ligeledes ofte organisk materiale i form af spildevand og affald fra såvel privatbeboelse som industri. Kystbaseret fiske- og skaldyrsforarbejdning udleder store mængder organisk materiale I det store perspektiv har fiskeaffald ikke en mærkbar effekt på det marine miljø. Ved udledningen bliver nogle af de næringsstoffer, der blev fjernet med fangsten blot ført tilbage til vandmasserne. Eftersom udledningen og dermed også akkumuleringen af organisk materiale sker lokalt, kan der imidlertid ofte være mærkbare lokale effekter. [Bernes, 1996] Det organiske materiale på havbunden bliver med tiden mineraliseret til CO 2, H 2 O og næringssalte, der på ny kan indgå i produktionen af organisk materiale. I marine sedimenter nedbrydes det organiske materiale primært gennem mikrobielle processer ved respiration [Ærtebjerg et al., 2003]. Mikroorganismerne agerer som biologiske katalysatorer, der producerer enzymer, som forøger hastigheden af en proces, der ellers spontant ville have forløbet langsommere. Mikroorganismernes udbytte ved processerne er energi eller stoffer, der er essentielle for deres vækst. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001] Hvis der er oxygen til stede forløber respiration herved, men bliver oxygen opbrugt kan respirationen også forløbe ved brug af nitrat, mangan, jern og sulfat i nævnte rækkefølge. Rækkefølgen er bestemt af den mængde energi, mikroorganismerne kan opnå ved respirationen [Ærtebjerg et al., 2003]. I de følgende reaktionsligninger er det organiske materiale simplificeret til udtrykket CH 2 O. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001] Ved aerob respiration nedbrydes det organiske materiale under produktion af kuldioxid og vand ved følgende reaktion. {CH 2 O} + O 2 CO 2 + H 2 O Anvendelsen af nitrat til nedbrydning vil forløbe efter oxygen er opbrugt. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001] 5 {CH 2 O} + 4 NO H + 5 CO H 2 O + 2 N 2. Herefter nedbrydes det organiske materiale ved mangan (MnIV) reduktion [Benient et al, 1997]. CH 2 O + 2MnO 2 +4H + CO 2 + 2Mn H 2 O Nedbrydningen kan ydermere forløbe ved jern (FeIII) reduktion [Benient et al, 1997]. CH 2 O + 4Fe(OH) 3 +8H + CO 2 + 4Fe H 2 O Hvis der mangler både oxygen, nitrat, mangan og jern kan sulfat anvendes i nedbrydningsprocessen. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001] 2 {CH 2 O} + 2 H + + SO CO H 2 O + H 2 S - 19-

21 Denne reaktion kan foregå i marine sedimenter, hvor der ikke sker en ophvirvling af sedimentet. Hvis der akkumuleres store mængder biomasse, opbruges sedimentets oxygen hurtigt. Ydermere vil ilten i vandet også forbruges, afhængig af den mængde organisk materiale, der er til stede. Det kan ligefrem skabe en lokal iltfri zone i den nederste del af vandsøjlen. Sulfat findes i overskud som opløst ion i saltvand. Den svovlbrinte, der dannes ved den ovenstående reaktion kan blive frigivet som en gas, med en særdeles karakteristisk og ubehagelig lugt. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001, Ærtebjerg et al. 2003] Hvis svovlbrinten stiger op gennem mudderet og når en zone hvor der er ilt tilstede vil følgende reaktion imidlertid kunne forløbe. [Fog, 1997] H 2 S + ilt sulfat og vand Methan vil kunne produceres, hvis både oxygen, nitrat, mangan, jern og sulfat er opbrugt. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001] 2{CH 2 O} CO 2 + CH 4. Anaerob nedbrydning resulterer i dannelsen af affaldsprodukter så som svovlbrinte fra sulfatrespiration. I sidste instans bliver affaldsprodukterne oxideret, hvilket gør, at de vil forbruge samme mængde oxygen som hvis hele nedbrydningsprocessen havde væres aerob. [Ærtebjerg et al. 2003] Der er en klar sammenhæng mellem sedimentets oxygen forbrug og den mængde af organisk materiale, der akkumuleres på havbunden; des større akkumulation jo større behov for oxygen. Der er endvidere en sammenhæng mellem sedimentets oxygen forbrug og temperatur, idet den biologiske aktivitet falder, når temperaturen når under et vist niveau. Disse faktorer gør, at der kan opstå iltmangel i perioder af året. [Ærtebjerg et al. 2003; Fog, 1997] De nedsatte nedbrydningshastigheder fører generelt til mangel på næringsstoffer, lige som lysmængden kan virke som begrænsende faktorer for primærproduktionen. [AMAP, 1997] Den arktiske primærproduktion Primærproduktionen i det marine arktiske miljø afhænger af mængden af næringsstoffer samt lysintensiteten, der igen afhænger af flere faktorer. [Born og Böcher, 2001] I kystnære områder ved bebyggelse vil der grundet nedbrydning af organisk materiale i spildevand være forhøjede næringsstofniveauer. Bliver næringsstofniveauet meget højt, dvs. der sker en eutrofiering, vil denne faktor ikke længere være begrænsende for primærproduktionen. Der er i en sådan situation skabt grundlag for en opblomstring af fytoplankton. [Bernes, 1996]. Næringsstofferne optages af primærproducenterne som salte, eksempelvis NO 3 - og HPO Denne rapport vil ikke beskæftige sig med de forskellige næringssalte og deres egenskaber, men kun med grundstofferne, eksempelvis nitrogen og fosfor. De analyser, der er foretaget af vandprøver og sedimenter, skelner for hovedpartens vedkommende alligevel ikke mellem de forskellige salte af det samme næringsstof. Redfield-forholdet er et udtryk for det optimale N/P forhold for fytoplankton. Til trods for regionale forskelle er dette forhold konstant omkring 16. Et væsentlig højere forhold indikerer potentiel fosfor begrænsning, mens et lavere forhold indikerer potential nitrogen begrænsning. Nitrogen opbruges først i opbygningen af fytoplankton hvilket også fremgår af, at Redfield - 20-

22 forholdet falder fra 16 i foråret til næsten 0 i sommerperioden. [Born og Böcher, 2001] Produktionen af fytoplankton, der udover næringsstoffer også afhænger af lys, vil først starte i april-maj. [Fog, 1997] Produktionen vil grundet klimatiske forhold kun forløbe over en kort periode [AMAP, 1997]. Hvis der er gode iltforhold i sedimentet, vil en betragtelig mængde fosfor være bundet her af oxideret jern. Der vil være en udveksling af næringsstoffer mellem henholdsvis vand og sediment. Hvis sedimentets koncentration er størst, vil næringsstoffer overgå til vandfasen og omvendt [Ærtebjerg et al., 2003]. I kystnære vande vil vinden have potentiale for at skabe en omrøring, der er kraftig nok til at bringe næringsholdigt bundvand op i vandsøjlen. Afsmeltningen af is vil også påvirke vandmassernes indhold af næringsstoffer. Under smeltningen af glacial is vil der frigives næringsstoffer, hvilket er grunden til den høje primærproduktion ved Ilulissat. De gode muligheder for fangst af hellefisk i området er en direkte konsekvens heraf. Dette er imidlertid ikke den eneste måde hvorpå næringsstofferne påvirkes. Grundet lavere densitet vil vandet fra den smeltende is stige mod overfladen hvorved noget af det næringsrige saltholdige bundvand ligeledes bringes op mod overfladen. Herved bringes næringsstofferne op i den zone hvor lysintensiteten er størst. Hermed er der skabt et grundlag for en stor produktion af fytoplankton. [Born og Böcher, 2001] Det er ekstreme forhold, som gør sig gældende nord for den arktiske cirkel. Dette gælder også med hensyn til lysintensiteten. I mindst 6 måneder af året er der mørkt som i natten og ligeledes er der i en lang periode lyst som var det dag. [Born og Böcher, 2001] Fotosyntesen er ligesom tilstedeværelsen af næringsstoffer afgørende for primærproduktionen. Fotosyntesen forløber som følger: CO 2 + H 2 O CH 2 O + O 2 Herefter kan der opbygges cellemateriale: CH 2 O + næringssalte cellemateriale Biomassen af fytoplankton vil, som produktionen stiger, skygge for de underliggende vandmasser og hermed begrænse produktionen nedadtil. Fytoplanktonbiomassen er ikke det eneste, der forhindre lys i at nå ned gennem vandsøjlen. Længe efter, at solen er vendt tilbage på himlen, er der is på vandoverfladen, hvilket forhindre lys i at trænge ret langt ned gennem vandmasserne. Faktisk sker omkring halvdelen af den årlige tilførsel af solenergi før forårssmeltningen er forbi, og netop derfor vil opblomstring ikke være bemærkelsesværdigt stor. I områder, hvor smeltevand løber ud i havet, vil der med vandet også blive tilført partikler. Disse partikler gør vandet uklart og mindsker dermed også lysgennemtrængningen. Størstedelen af den mængde smeltevand, der tilføres, vil blive tilført i løbet af blot 2-3 uger. Det skal dog bemærkes at visse alger kan leve i sprækker i isen og på undersiden heraf, hvilket gør, at de kan udnytte solenergien tidligere på vækstsæsonen. [Born og Böcher, 2001; AMAP, 1997] Fytoplanktonet er grundlaget for resten af havets fødekæde. Zooplanktonet græsser på fytoplanktonet hvilket gør at biomasserne af disse følger hinanden. De er imidlertid ude af fase så zooplanktonet er forsinket med ca. 2 måneder, hvilket kan ses af Figur 3, hvor den vandrette - 21-

23 linje mellem kurverne er et udtryk for forsinkelsen af zooplankton i forhold til fytoplankton. [Fog, 1997; Born og Böcher, 2001] Figur 3: Produktionen af hhv. fyto- og zooplankton gennem året i tre forskellige klimabælter. [Fog, 1997 s. 293] Fredfiskene græsser på zooplanktonet og bliver selv udsat for prædation fra rovfisk. Sidst nævnte bliver igen udsat for prædation af andre arter så som fugle, sæler og hvaler. Det organiske materiale der akkumuleres på havbunden nedbrydes langsomt grundet de lave temperaturer, hvilket dermed udgør et godt fødegrundlag for mindre bundlevende dyr samt fisk. [Fog, 1997; Born og Böcher, 2001] - 22-

24 6.3 Tungmetaller Indholdet af naturligt forekommende tungmetaller i miljøet stammer fra områdets bjergarter, sedimenter samt flora og fauna. Metaller forekommer på forskellige former, som i visse tilfælde kan være toksiske selv i små mængder. Da metaller er grundstoffer, kan de ikke nedbrydes, men kun skifte bindingsform. Dette betyder, at hvis metaller en gang ender i miljøet, vil de altid være til stede. [Helweg, 2000] Metaller kan binde sig til organiske og uorganiske molekyler, samt sætte sig på partikler i luften. Derudover kan metallerne forekomme som vandopløste ioner, dampe, salte eller mineralbundne til sten, sand og jord. Samtidig med, at metaller kan være toksiske, er flere samtidig essentielle for visse planter og dyr som sporstof, hvilket danner en potentiel fare for at menneskets sundhed, idet stoffer, der er essentielle for én race, ikke nødvendigvis er det i samme mængde for en anden. [AMAP, 1997] Kilder Både naturlige og menneskeskabte kilder udleder tungmetaller til luft og vand i det arktiske miljø. Det er imidlertid ikke blot menneskeskabte kilder i nærområdet, der kan påvirke miljøet. Som det er tilfældet med andre forureningstyper, kan tungemetaller transporteres med vind og vand, hvilket betyder, at kilden til forureningen ikke nødvendigvis er lokal. Især i Arktis har der været fokus på tungmetaller, der stammer fra de industrialiserede lande. De fundne tungmetalkoncentrationer har været meget små, men deres effekt på det sårbare arktiske økosystem er endnu ukendt. [AMAP, 1997] De naturlige kilder til tungmetaller på Grønland er især forvitringsprodukter af de lokale bjergarter. Partiklerne vil vaskes væk med regnvand og siden ende i floder, der leder de metalholdige partikler videre ud i søer og havområder. Naturligt forekommer tungmetaller kun i meget begrænsede mængder og uden den menneskelige påvirkning vil udvekslingen være ganske beskeden i og med tungmetaller indgår i forholdsvis lukkede kredsløb [AMAP, 1997]. Som følge af den industrielle udvikling er forbruget af tungmetaller steget eksplosivt. Den industrialiserede verden bidrager på mange måder med tungmetaller til miljøet. Anvendelsen af fossile brændsler til fremstilling elektricitet og varme, samt udstødningens gasser fra biler er nogle af de væsentlige menneskeskabte kilder til tungmetalforureningen i luften. Produktionen og brugen af kunstgødning og pesticider har også i høj grad bidraget til det forhøjede indhold af tungmetaller. En anden betragtelig kilde til metaller i vandmiljøet er udledningen af urenset spildevand fra husholdningen og industrien direkte ud i fjord- og kystvand. De store mængder af tungmetaller i forbrugsvare og industriprodukter ender efter brug i miljøet i form af dumpning (jordforurening) eller afbrænding af affald (luftforurening). Tungmetaller stammer også fra korrosionsbeskyttelse af jern og stålkonstruktioner på skibe i havne. Det er imidlertid endnu uvist hvor store mængder der er tale om. [Helweg, 2000; Born og Böcher, 2001]. På Grønland har især minedrift været medvirkende til kraftige tungmetalforureninger Binding og transport I vand findes tungmetaller enten på partikulær eller opløst form. Selve indholdet af de forskellige opløste tungmetaller i vandet, er bestemt ud fra vandets kemiske sammensætning, dvs. vandets indhold af organisk materiale, alkaliniteten og hårdheden [Helweg, 2000]

25 Ved en stigning i vandets salinitet vil en del af det organiske stof i vandfasen flokkulere og bundfælde, hvilket medfører en opkoncentration af brakvandssedimenter. Partikler af organisk materiale og i særdeleshed ler, der overvejende har en negativ overfladeladning, bindes til de fleste metalioner [Helweg, 2000]. Særligt divalente ioner såsom nikkel, bly, kobber og zink har stor affinitet. Den stærkere bindingskapacitet i sedimentet bevirker en væsentlig langsommere transport af tungmetallerne her end i vandfasen, hvilket er ensbetydende med højere koncentrationer i sedimentet. Efter som tungmetaller bundet til partikler til sidst bundfældes og binder sig til bundmaterialet, vil koncentrationen være højere i bundsedimentet end i vandmasserne. Det er alligevel muligt, at der kan være en øget koncentration i vandmasserne i tilfælde af resuspension ved kraftig vind, strøm eller ændring i iltforholdene, hvilket gør tungmetallerne mere tilgængelige overfor vandlevende dyr. [AMAP, 1997] Mobiliteten hos de enkelte tungmetaller varierer fra at være meget mobilt som nikkel til cadmiums lavere mobilitet og til kobber og bly der er meget hårdt bundet til sedimentet. En afgørende faktor for mobiliteten og tilgængeligheden er ph. Generelt stiger mobiliteten ved en forsuring af jorden, fordi den positive proton med succes vil konkurrere om bindingsstederne. Herved tilgængeliggøres en større pulje af tungmetaller til planterne. Forsuringen af jorden skyldes afbrændingen af fossile brændstoffer såsom kul, olie og gas. Når disse stoffer forbrændes, dannes der svovl- og forskellige kvælstofforbindelser, som føres bort med vinden. Disse oxider bidrager efterfølgende til forsuringen ved nedbør [Appelo and Postma, 2004]. Ved lave ph-værdier er toksiciteten af sedimenter derfor generelt højere for terrestriske dyr, idet tungmetallerne bliver mere mobile, hvis surhedsgraden stiger. [Helweg, 2000] Mange tungmetaller har en evne til at kompleksbinde med bl.a. svovl- og fosfatgrupper, hvilket er en yderst vigtig egenskab for flere levende organismer. Denne kompleksbinding kan dog medføre, at stofferne ved for høje koncentrationer kan få toksiske egenskaber. [Helweg, 2000] Metaller i fødekæden Når metaller ophobes, betyder det, at en organisme har optaget mere metal end den evner at udskille. Optagelsen hos højerestående organismer sker fortrinsvis igennem lunger/gæller og tarmsystemet. Tungmetaller ophobes i fødekæden, og den største eksponering sker sædvanligvis gennem fødevarer. [Helweg, 2000] Optagelseseffektiviteten samt deres udskillelses hastighed (halveringstid) for bly og cadmium er beskrevet i Tabel 1. Metal Organisme Optagelsessted Optagelseseffektivitet Halveringstiden Pattedyr Tarmene 5-10 % Bly Menneske Lungerne % dage Tarmene 1 % dage Fisk Gællerne 0,1 % Cadmium Pattedyr Tarmene 1-7 % 5-15 år i lever Lungerne 7-50 % år Tabel 1: Optagelsen og halveringstiden hos dyr for udvalgte metaller [CAM, 2004]. Når tungmetallerne er blevet absorberet, vil kredsløbssystemet fordele dem i kroppen. Metallerne ophobes i forskellige depoter i kroppen, hvorom der dog er begrænset viden. Som det - 24-

26 fremgår af Tabel 1 er der stor forskel i halveringstiden. Cadmiums halveringstid er over 300 gange større end blys, hvilket på længere sigt kan give anledning til sundhedsfare. Efter optagelse gennemgår metallerne en kemisk omdannelse, der både kan forøge eller begrænse deres toksiske egenskaber. [Helweg, 2000] Her er der tale om et spil mellem forskellige biologiske og kemiske processer, som der i denne rapport dog ikke vil kommes nærmere ind på. Figur 4: Ophobning i fødekæden [Univ. Tokyo, 2004 ]. Da tungmetallerne binder sig til bundmaterialet, vil koncentrationen her være højere end i vandmasserne. Eftersom bunddyr danner fødegrundlag for de fleste fiskearter, vil tungmetaller blive optaget herigennem. Derfra føres tungmetallerne videre op i fødekæden, hvorved der vil ske en opkoncentration. Endvidere øges koncentrationer som dyrene bliver ældre. Dette fremprovokerer en større risiko for at tungmetallerne kan medføre sundhedsskade. [Dpc, 2004; Born og Böcher, 2001] Forekomst og toksikologiske effekter I denne rapport er det valgt at fokusere på fem tungmetaller. Tungmetallerne (Cd, Cu, Ni, Pb og Zn) forefindes naturligt i sedimentet i relativt kystnære marine sedimenter, som spormetaller [Loring og Asmund, 1996]. Cadmium og bly er især interessante, idet disse stoffer kan være toksiske i koncentrationer liggende kun snært over baggrundskoncentrationerne [AMAP, 1997]. De store tilførsler af tungmetaller til miljøet, har været med til at forskyde de naturlige ligevægte i økosystemerne, som fremkalder toksikologiske effekter hos planter, dyr og mennesker [AMAP, 1997]. I det understående kapitel vil deres toksikologiske effekter samt anvendelsesområder blive beskrevet

27 6.3.5 Nikkel Nikkel har tendens til at give kontaktallergi. Det er nødvendigt at begrænse spredningen, da en allergi opstår ved at nikkel regelmæssig kommer i kontakt med huden, hvilket endvidere kan udløse en allergisk reaktion på nikkelindholdet i fødevarer og drikkevand. Visse nikkelforbindelser har desuden vist sig at fremkalde kræft på lungerne og i næsen samt at være skadelige for nyrerne hos mennesker. [AMAP, 1997] Nikkel benyttes til en lang række formål såsom batterier, metalliske legeringer og rustfrit stål holdige industriprodukter. Derudover bidrager nikkelholdigt organisk affald i restprodukterne fra forbrændingsanlægget som f.eks. malingsrester, olierester og affald fra affedtning til nikkelforurening. Forbrænding af olie er formentlig den største kilde til nikkel. [Miljøstyrelsen, 1997] Bly Da bly kan være toksisk ved koncentrationer, der blot ligger lidt over baggrundskoncentrationerne, udgør indholdet af bly ifølge AMAP generelt anledning til bekymring. Bly ophobes i lever, nyre, galde og knogler. For levende organismer er bly let tilgængeligt, hvor det især opkoncentreres i knoglerne. Overfor planter, dyr og mikroorganismer kan bly have en akut længerevarende toksisk effekt. Hos mennesker kan bly beskadige nervesystemet, hvilket kan nedsætte hukommelsens - og koncentrationsevnen samt medføre adfærdsproblemer. Børn og fostre er både særligt følsomme overfor en blypåvirkning, som kan have kroniske bivirkninger ved selv lave koncentrationer. Desuden hæmmer bly evner til at danne røde blodlegemer, hvilket på længere sigt kan medføde blodmangel. Giftigheden af bly afhænger desuden af hvilken blyforbindelse, der er tale om. Ifølge AMAP er de organiske fedtopløselige blyforbindelser mere toksiske end andre former. De anmærkede effekter af en langvarig blypåvirkning er forgiftning, ødelagt nyrervæv med nedsat nyrefunktion til følge, kræftfremkaldende og reproduktionsskadende. I Grønland anvendes bly primært til ammunition. Der er målt høje mængder af bly i grønlændernes blod, som skyldes at haglene afsætter bly i fuglenes kød, der så optages af mennesker, når de spiser fuglene. Andre kilder til bly er minedrift, metalindustri, affaldsforbrænding og genopladelige batterier. Forbruget af bly som additiv i benzin er på verdensplan den vigtigste kilde. Dette er dog et faldende problem pga. udfasningen af bly i benzin. [Helweg, 2000; AMAP, 1997] Cadmium Cadmium er et grundstof, og dermed ikke nedbrydeligt, der i visse kemiske forbindelser kan være akut toksiske. Metallet optages primært igennem vand men også igennem luften og den cadmiumrige grønlandske kost. Dette metal ophobes i nyrerne samt i leveren hos de fleste organismer, hvilket særligt hos mennesker kan medføre nyreskade og afkalkning af knoglerne. Desuden har det vist sig at cadmium kan nedsætte reproduktionsevnen hos de fleste organismer. Cadmium har i visse tilfælde også vist sig at være kræftfremkaldende. Der sker både en opkoncentrering af cadmium gennem fødekæden samt med alderen. Dette gælder særligt cadmium ophobningen i muslingen og krebsdyr, hvor deres indhold af cadmium er væsentligt højere hos de ældre generationer. Ifølge AMAP udgør cadmium en anledning til bekymring. [Helweg, 2000; Miljøstyrelsen, 1997; AMAP, 1997] - 26-

28 Cadmium findes i elektronikaffald, batterier, legeringer og ved overfladebehandlingsmidler til metal. En af de største kilder til cadmium er afbrændingen af fossile brændsler samt affaldsforbrændingen. [Philbert, 2003; AMAP, 1997] Kobber Kobberforbindelsers er særligt toksiske over vandlevende organismer, og for de fleste dyr er kobber et essentielt mikronæringsstof, som dog ved høje koncentrationen kan have en toksisk effekt på vandlevende organismer [Miljøstyrelsen, 2001]. Høje kobberkoncentrationer kan også være skadeligt for mennesket i og med det kan medføre maveproblemer, mangel på røde blodlegemer, lavt blodtryk samt leverskader [Miljøstyrelsen, 1997]. Den største menneskeskabte kilde til kobber er metallisk kobber i industriprodukter, f.eks. elektriske ledere, gryder, vandrør og byggematerialer. Desuden tilføres der kobber fra forbrændingsanlæggene og i begrænset omfang fra trykimprægneret træ, hvilket for eksempel hindrer svampevækst. Derudover bruges der kobber til bundmaling af skibe for at begrænse væksten af alger på båden. [Helweg, 2000; Miljøstyrelsen, 1997] Zink Ved igennem en længere periode at blive udsat for en høj koncentration af zink, vil kroppens evne til at optage kobber og jern hæmmes, hvilket på sigt kan bevirke en mangel af disse stoffer. Dette kan i værste tilfælde medføre opkastning, diaré, bevidsthedssvækkelse og søvnighed samt forhøjet blodsukker og lever- og nyreskade. Zink anvendes i industriprodukter som f.eks. gummi maling, papir og batterier og i forbindelse med metallegeringer. [Netdoktor, 2004] Kvalitetskriterier og grænseværdier i vandmiljøet Tungmetaller kan, som tidligere nævnt, have toksiske effekter overfor både planter, dyr og mennesker. Det er derfor vigtigt at undersøge om hvorvidt det nuværende indhold af tungmetaller påvirker miljøet negativt. For at fastsætte grænseværdier for tungmetalkoncentrationen, er det nødvendigt er undersøge skadevirkningen på de tilstedeværende organismer i miljøet. Grænseværdien i vand og sedimentet angiver den maksimale koncentration af tungmetal, hvor det antages at der ikke vil være økotoksiske effekter. Denne grænseværdi kaldes EAC, Ecotoxicological Assessment Criteria [NOVA, 2004]. Tungmetal Baggrundskoncentration i jord EAC vand EAC sediment [mg/kg] [µg/l] [mg/kg TS] Pb , Cd 0,06-0,36 0,01-0,1 0,1-1 Cu ,005-0, Ni , Zn , Tabel 2: Fastsatte grænseværdier for tungmetaller i vand og sedimenter reguleret ud fra EU direktiv. Baggrundskoncentrationerne i jord stammer fra undersøgelserne foretaget i Vestgrønland [Loring og Asmund, 1996] Grænseværdierne i Danmark (og dermed Grønland) er reguleret efter EU s 76/464/EU direktiv som er implementeret ved hjælp af bekendtgørelse 921 af 8. oktober 1996, der dog ikke benyttes - 27-

29 fordi det ikke er omfattende nok. I stedet benyttes i Danmark OSPAR kommissionens (Oslo- Paris kommissionen) grænseværdier, hvor grænseværdierne er fastsat ud fra indholdet af tungmetal i sediment og vand. I Tabel 2 ses baggrundskoncentration for marine sedimenter i Vestgrønland samt vejledende EAC-værdier. Ligger koncentrationen under intervallet, forventes ingen økotoksiske effekter på det marine miljø [Miljøstyrelsen, 2004]

30 7 Beregning af tidevandsinducerede strømhastigheder Ved en meget simpel beregningsmetode er det muligt at lave et estimat af den hastighed hvormed vandet strømmer, for eksempel over tærsklen i en tærskelfjord. Strømningshastighederne kan, sammen med Hjulstrøms diagram, bruges til at give et skøn over hvilke typer af sedimenter, der vil transporteres på et givent sted. V dh A = dt A overflade dybdeprofil Hvor V er vandets strømningshastighed, A overflade er arealet af det vandlegeme, hvor vandet strømmer til/fra, A dybdeprofil er arealet af det tværsnit, hvor hastigheden estimeres og dh/dt er tidevandsforskellen i en given periode. I Sisimiut lægges dybdeprofilerne på steder, hvor der har været taget sedimentprøver, som er analyseret mht. kornstørrelser. I Ilulissat lægges de for at beregne hastighederne i inder- og yderhavn, samt ved spildevandsudløbet. Profilernes placering på søkortet kan findes på Bilag 15. Dybdeprofiler og arealer er estimerede på baggrund af havneplanerne [Kort og Matrikelstyrelsen, 1977] samt [Kort og Matrikelstyrelsen, 2001]. De anvendte arealer ses i Bilag 16 og deres størrelse er listet op i Tabel 3. Vandstandene er taget direkte fra tidevandstabellen [Farvandsvæsenet, 2003], da det ikke var muligt på baggrund af de opgivne parametre fra tidevandstabellen at opskrive en funktion for tidevandsvariationen. Overfladearealer [m 2 ] Sisimiut Ulkebugten Del af Ulkebugten Del af Ulkebugten Ud til RG Ilulissat Kanelen 5000 Inderhavnen Yderhavnen Tværsnitsareal [m 2 ] Sisimiut Tærsklen 540 I Ulkebugten I Ulkebugten Ved RG Ilulissat Ved RG 1405 Yderhavnen 1125 Mellem kajerne 240 Inderhavnen 780 Tabel 3: Parametre anvendt ved beregninger af tidevandsgenererede strømhastigheder - 29-

31 8 Målemetoder og dataindsamling i felten 8.1 GPS Alle lokaliteter, hvor der er blevet målt hydrologiske data eller taget sedimentprøver blev gemt som waypoints på håndholdte GPS er. GPS erne er af mærket Garmin og modellen hedder etrex Vista. Usikkerheden på positionerne i Grønland var mellem 5 og 25 meter, som regel var den dog omkring eller under 10 meter. 8.2 Indsamling af hydrologiske data CTD-sonden CTD (Conductivity-Temperature-Depth)-sonden (RBR XR-420-CTD (Windows: 4.17)) består af tre forskellige sensorer som logger konduktivitet, temperatur og tryk. Konduktiviteten og trykket kan efterfølgende bruges til at udregne hhv. saliniteten i vandet og dybden. Den anvendte udregningsmetode [Ucdavis, 2004] for salinitet fremgår af Bilag 1. Sonden kan ses på Billede 5 Billede 5: CTD-sonden [rbr-global, 2004] Sonden blev programmeret til at logge en gang i sekundet. CTD-sonden har sin egen datalagringsenhed, som gøres tilgængelig ved at koble instrumentet til en computer. Planen var at lave et transekt ind igennem hhv. Ulkebugten og Ilulissat havn, hvoraf variationer i temperatur og saltholdighed kunne kortlægges og et muligt springlag identificeres. Desværre blev det efter de første målinger erfaret at trykmåleren var defekt, så dybden blev i stedet målt vha. markeringer på den wire sonden blev firet ned med. Sonden blev sænket en meter ned for hvert 5. sekund. Tit trods for et fastmonteret lod betyder denne improviserede metode desværre at de registrerede dybder ikke er særligt præcise, eftersom bølger og strøm vil gøre at den dybde, der fremgår af wireafmærkningen ikke er den sande dybde Strømkors For at klarlægge strømforholdene, dvs. retning og hastighed, uden for Ulkebugten blev der anvendt strømkors med en GPS monteret, så det var muligt at følge deres nøjagtige rute. Strømkorsene, der blev konstrueret af en af de studentergrupper der foretog målinger i området i sommeren 2003, kan ses af Billede 6. Der fremgår yderligere heraf, at strømkorset er fastgjort til en bøje, hvorpå GPS en blev monteret. GPS en blev programmeret til at logge positionen hvert femte minut. For at minimere påvirkningen fra vind blev strømkorsene fastgjort til bøjerne med et 11 meter langt tov. De blev sejlet ud til den ønskede position og sat i vandet. Efter ca. 1,5 time blev de hentet ind igen og GPS en tømt for data

32 Billede 6: Konstruktionen af de anvendte strømkors 8.3 Indsamling af vandprøver Yderligere var planen at udtage en vandprøve i hhv. top og bund af profilet med en Nansen vandhenter (se Billede 7) samt måle koncentrationen af ilt i disse prøver. Grundet konstruktionen af samt problemer med udløseren på vandhenteren er målingerne bundprøverne et udtryk for en blandet koncentration i den nederste halve meter. Iltkoncentrationen blev målt ved brug af et OXI-SET fra WTW Konservering af vandprøver Hver vandprøve blev opdelt i mindre prøver og der blev løbende konserveret prøver under opholdet i Sisimiut. Delprøverne til tungmetalanalyse blev konserveret ifølge Dansk Standard (DS) nummer 259. Prøverne til fosfor blev konserveret med 1 % 4M H 2 SO 4 (jævnfør DS 292). mens de udvalgte prøver til Kjeldahl-nitrogen blev konserveret ifølge DS 242. De anvendte filtre havde en porestørrelse på 0,20µm. Billede 7: Nansen vandventer - 31-

33 Vandprøverne blev analyseret for kvælstof med et test-kit i laboratoriet i Sisimiut, mens de resterende analyser fandt sted i Danmark. 8.4 Indsamling af sedimentprøver Sedimentprøverne blev indsamlet forskelligt i hhv. Sisimiut og Ilulissat. I Sisimiut var det muligt at anvende en haps, der er velegnet på større dybder, eftersom der var en fiskekutter med et spil til rådighed. Hapsen udtager en uforstyrret kerne af sediment. Billede 8 viser hapsen, der vejer over 100 kg, og gerne kræver flere personer at betjene. Billede 8: Hapsen, der betjenes med et spil. I Ilulissat blev der anvendt en grab til optagning af prøver. Grabben, der er beregnet til lavere dybder, kan betjenes af en enkelt person. Den består af et sæt skovle, der udløses når de rammer bunden (se Billede 9). Skovlene lukker sammen om bundsedimentet der sammenblandes ved processen. Den fungerer, ligesom hapsen, klart bedst i løse finkornede sedimenter og egner sig derfor godt til havneslam. Billede 9: Grabben under anvendelse i Ilulissat Til alle sedimentprøverne blev lavet en kort prøvebeskrivelse med udgangspunkt i den ingeniørgeologiske prøvebeskrivelse [G. Larsen et al., 1995]

34 9 Analysemetoder i laboratoriet 9.1 Vandindhold og glødetab Sedimentprøverne blev tørret og glødet i Sisimiut ifølge Dansk Standard (DS) nummer Sigte- og slemmeanalyse Sigteanalyserne blev udført efter DS 405.8, mens slemmeanalyserne blev foretaget på baggrund af en forskrift fra Institut for Almen Geologi på København Universitet anno 1968 (forefindes på Center for Arktisk Teknologi). 9.3 Fosfor Sedimentprøverne blev forbehandlet som det fremgår af Bilag 2. Både vandprøver og sedimentprøver blev analyseret ifølge DS Kvælstof Vandprøverne blev analyseret på Grønland ved brug af test-kit fra Dr. Lange LCK 138, der kan anvendes ved koncentrationer på 1-16 mg/l. Ved højere koncentrationer anvendes test kit nr. LCK 238, der er gældende for koncentrationer på 5-40 mg/l. Test kittene måler både organisk og uorganisk bundet kvælstof. Koncentrationerne i sedimentprøverne blev målt ved Kjeldahlmetoden (Bilag 3) efter hjemkomsten til Danmark. Oplukning af prøverne forud for analysen blev udført efter DS 242. Ved brug af denne metode måles indholdet af organisk bundet kvælstof samt ammonium (NH 4 + ). Eftersom sediment- og vandprøver ikke blev analyseret ved samme metode blev der udvalgt enkelte vandprøver hvorpå der blev målt kvælstof ud fra begge metoder. 9.5 Tungmetalanalyser Oplukningen af vand- og sedimentprøver blev udført efter DS 259. Herefter blev prøverne analyseret ved henholdsvis AAS-flamme eller AAS-grafitovn ifølge DS

35 10 Fejlkilder, usikkerheder og forbehold 10.1 Kvælstof I mange vandprøver var indholdet af kvælstof under detektionsgrænsen på 1mg/l ved analyse med Dr. Lange test kit LCK 138. De kontrolmålinger af kvælstof i vandprøver udført ved Kjeldahl metoden viser interessante resultater (se Bilag 7). For SH* og RG* der begge er prøver fra vandsøjlen findes er ved Kjeldahl-metoden koncentrationer høje nok (hhv. 7,3 mg/l og 4,2 mg/l) til at have været målt med Dr. Lange test kit, men til trods herfor er der med kittet ikke registreret nogen koncentration. Eftersom Dr. Lange test-kit måler såvel uorganisk som organisk bundet kvælstof og Kjeldahl kun organisk bundet og ammonium, er det modsatte ellers forventet. Til gengæld ses det for uopblandet spildevand fra det røde hus (RØD) at der ved kittet måles den højeste koncentration. Det anvendte test-kit burde have været til koncentrationer under 1 mg/l for at have givet tilfredsstillende resultater, men lader også til at være forbundet med store usikkerheder CTD-målinger Da trykmåleren ikke virkede, var det svært at vurdere, hvorvidt sonden egentlig befandt sig i den dybde, der blev antaget. Selvom wiren, hvorpå sonden var fastmonteret, var afmærket, var det ikke muligt at sige nøjagtigt, hvor langt sonden var blevet firet ned. Dette skyldtes, at sonden ikke hang lodret ned i vandsøjlen, men blev taget af strømmen. Flere steder er der endog målt dybder, som var større end dem, der forventedes på baggrund af søkortet. Desuden blev data i høj grad omsat til gennemsnitsværdier for at muliggøre overhovedet at kunne tegne temperaturog salinitetsprofilerne Estimering af tidevandsinducerede strømningshastigheder Generelt er der store usikkerheder forbundet ved estimeringen af strømningshastighederne. Den største fejl er, at værdierne er gennemsnitshastigheder over en hel tidevandsperiode. Idet den gradient, dh/dt, der anvendes i beregningen er den dobbelte amplitude divideret med perioden mellem høj- og lavvande. Der vil derfor forekomme betydeligt højere hastigheder, end dem der fremgår af beregningerne. Samtidig vil tidevandsstrømmen somme tide være lig nul, når tidevandet antager sin maksimum- eller minimumsværdi. De tværsnitsarealer (dybdeprofiler) der er estimeret på baggrund af søkortet er med vilje estimeret lidt for små. Dybderne er estimeret ud fra søkortene, der angiver kortnul, altså det lavest mulige astronomiske tidevand. Der er derfor ikke taget hensyn til at tværsnitsarealet ændrer sig som funktion af vandstandsvariationen

36 11 Resultater og diskussion for Sisimiut 11.1 Sedimentprøvebeskrivelser Prøvenavn Placering Beskrivelse 1a Bunden af Mere dyndagtigt end de andre prøver. Alger/planter/tangvækster Ulkebugten 1b Bunden af Ulkebugten 15 cm dybere, som ovenfor. Muslingeskaller 2a Dybeste sted i Brunt, slammet, siltet. Børstorme. Ulkebugten 2b Dybeste sted i 20 cm dybere, samme prøve som ovenfor. Mindre Ulkebugten vandfraktion, grovere, stadig siltet. Skaller 3 Slammet, mørkt. Lidt liv: Børsteorm. SHa Spildevandsudløbet Øverste lag i spildevandskidtet ved sygehuset Sort spildevandsslam med hår og tampax. SHb Spildevandsudløbet cm længere nede i samme prøve ved sygehuset 4 Skaller, ormerør, krabber Sandet, gråsort 6a Ulkebugten, modsat side i Fint sand, leret. Døde muslinger i 5 cm dybde, delvist opløste. forhold til afløbet 6b Ulkebugten, modsat side i forhold til afløbet 7 Ud for lystbådehavnen Mørk, sandet, fint sand. velsorteret. Lidt dyndagtigt. RGa I udløbet (olierester på overfladen, sandsynligvis læk fra skibe) Lyserøde, grålige, snaskede rejerester. RGb I udløbet (olierester på overfladen, sandsynligvis læk fra skibe) Oprindelig bund under 30 cm rejeslam. Sort, slammet. 8 Nord for udløbet Svagt iltet, vegetation (?), tanglopper, sandorme. Sort, slammet, kompakt 9a Lidt fra RGs udløb Grålig sort gytje, leret, slammet, skaller 9b Lidt fra RGs udløb 10 cm dybere 9c Lidt fra RGs udløb Ny prøve, samme sted. Sort gytje med hvide skaller, slammet Formodet uberørt, Sand 12 mellem øerne ud for kysten 11.2 Kornstørrelsesfordeling af udvalgte prøver Der blev kun foretaget sigte- og slemmeanalyse af udvalgte sedimentprøver fra Sisimiut (se Bilag 4). Formålet hermed er at bestemme kornstørrelsesfordelingen. Sedimentprøverne 2b, SHb, 6b, RGb, 9c og 12 blev udtaget til at analyse. Disse seks prøver er valgt ud fra forskellige kriterier. Prøverne er primært bundprøver, hvilket skyldes at det organiske indhold er højere i den tilsvarende

37 topprøve. Organisk materiale gør det vanskeligt at sigte prøverne. Prøverne er udvalgt, så de er repræsentative for området (jvf. prøvebeskrivelserne). Prøve d10 d50 [mm] [mm] 2b 0,003 0,036 SHb 0,010 40,000 6b 0,034 0,135 RGb 0,003 0,115 9c 0,034 0, ,100 0,300 Tabel 4: d10 og d50 er aflæste værdier på graferne i Bilag 4 Den mest finkornede prøve er 2b, hvilket fremgår af Tabel 4, da d50 er signifikant lavere end for de resterende prøver. Bortset fra SHb er prøverne beliggende inde i Ulkebugten mere finkornede. Det er vigtigt at huske på, at hapsen som tidligere nævnt er mest velegnet til finkornede sedimenter. Dette vil have den konsekvens, at alle de udtagede prøver er relativt finkornede, som det også ses af resultaterne. Den eneste prøve taget udenfor havnegrænsen, der er blevet lavet kornstørrelsesanalyse på, er prøve 12. Ud fra d10 og d50 ses, at denne prøve er mere grovkornet, hvilket stemmer med at strømmen her forventes at være større. Omkring udløbet for Royal Greenland (prøve RGb og 9c) har prøverne tilnærmelsesvis samme kornstørrelsessammensætning som prøve 12, dog med en større andel af helt fine korn i prøve 9c. På Tærsklen var det ikke muligt at udtage en prøve, hvilket stemmer godt overnes med den forventede høje strømhastighed på stedet. Sedimentprøverne fra Ulkebugten viser en tendens til at kornstørrelsen falder ind mod bunden i bugten, hvilket stemmer overens med den stigende dybde Måling af næringsstoffer, organisk materiale og ilt Organisk materiale Ved at bestemme glødetabet fastsættes mængden at organisk materiale i sedimentprøven. Som tidligere beskrevet forventes tungmetaller at binde sig til organiske partikler, hvilket betyder at der i sedimentprøver med et højt glødetab, tilsvarende forventes høje tungmetalkoncentrationer. Data fra glødetabsanalyserne ses i Bilag 5. I Sisimiut er andelen af organisk materiale især højt omkring udløbet, hvortil Sygehuset er tilkoblet (SHa og SHb) samt ved udløbet fra Royal Greenlands fabrik (RGa). Her er der tale om et glødetab i størrelsesordenen 40 %, i kontrast til de resterende prøver, der ligger på et niveau under 15 % (Figur 5)

38 [%] a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGa RGb 8 9a 9b 9c 12 Figur 5: Glødetab for sedimentprøverne fra Sisimiut Fosfor To vandprøver skiller sig ud fra resten ved at ligge på et niveau over 0,2 ppm, der lang overstiger det generelle niveau på ca. 0,05 (se Figur 6 og Bilag 6). Det er prøverne 4A og RGB, der begge er taget ved at spildevandsudløb. Der er samtidig en tydelig tendens til at være mere fosfor i de prøver, der er taget i nærheden af de to spildevandsudløb. Fosforkoncentrationen i vandprøven nær overfladen ved spildevandsudløbet i Ulkebugten (SHA) er 0,11 ppm, hvilket er lidt over det generelle niveau, men ikke så meget som koncentrationen ved 4A. Det er bemærkelsesværdigt at prøven længere væk fra udløbet har en højere koncentration, når det ufortyndede spildevand har en koncentration på 1,39 ppm. Årsagen kan være, at der er stor forskel i hvad, der på et givent tidspunkt hældes i kloakken på Sygehuset. Den højere koncentration af fosfor nær udløbet fra Royal Greenlands fabrik (RGB), skyldes det vandige krabbe- og rejeaffald, der udledes. I en prøve af vandigt krabbeaffald er målt en koncentration af fosfor på ca. 500 mg/l, så der sker en ret hurtig opblanding. Prøvelokaliteterne længere inde i Ulkebugten samt på det dybeste sted (prøve 1 og 2 i Figur 6) har med undtagelse af 1B en koncentration på ca. 0,03 ppm, hvilket er ret lavt. På Tærsklen samt ved Dumpen ligger koncentrationerne omkring gennemsnittet, dog med lidt lavere værdier nær overfladen set i forhold til den nederste halve meter af vandsøjlen

39 0,40 0,35 0,30 Koncentration [ppm] 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1A 1B 2A 2B 3A 3B SHA SHB SH* 4A 4B 5A 6A 6B 7A 7B TærsklenA TærsklenB RGA RGB RG* 8A 8B 9A 9B 10A 11A 13A 13B DumpenA DumpenB Figur 6: Koncentrationen af fosfor i vandprøverne i Ulkebugten (Sisimiut). Prøverne med følgebetegnelsen A er overfladeprøver mens B betegner en prøve af vandmasserne i den nederste halve meter. Den højst målte koncentration af fosfor i sedimentprøverne fremgår ikke af Figur 7, men er fundet i prøve RGa. Koncentrationen her er ca mg/kg, hvilket skyldes at denne prøve udelukkende bestod af delvist omsatte rejeskaller (se Billede 10). Billede 10: Sedimentprøven optaget ved Royal Greenland I de resterende prøver varierer koncentrationerne mellem ca mg/kg, hvoraf kun topprøverne 1a og SHa overstiger 1600 mg/kg (jævnfør Figur 7). Undlades prøve RGa bliver gennemsnittet for fosforkoncentrationen ca mg/kg. På de lokaliteter, hvor der er taget mere end en sedimentprøve er koncentrationen generelt højest i topprøven. De forhøjede koncentrationer i toppen skyldes, at det er her det organiske materiale sedimenteres. Et profil ned gennem sedimentet afspejler mange års sedimentation, og der har ikke altid været udledt reje og krabbeaffald på dette sted

40 Koncentration [mg/kg] a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGb 8 9a 9b 9c 12 Figur 7: Koncentrationen af fosfor i sedimentet i Sisimiut. Følgebetagnelserne a og b (og evt. c) betegner hhv. topprøve og dybere prøver Kvælstof Der er som tidligere nævnt forskel i de metoder, der er anvendt til analyse af kvælstof i vandprøverne. Ved målinger med test-kittet indeholdt ingen af vandprøverne kvælstof i koncentrationer over detektionsgrænsen på 1mg/l. Det ufortyndede spildevand indeholdt den pågældende dag 5,65 mg N/l, hvilket betyder, at så snart spildevandet blandes en lille smule med bugtens vand, vil det ikke være muligt at detektere kvælstof med test-kittet. Kontrolmålinger ved Kjeldahl-metoden viste dog, at målingerne med test kittet er ret usikre, da der med Kjelddahl blev målt en koncentration, der er højere end testkittets detektionsgrænse. Det betyder, at der er mulighed for højere koncentrationer af kvælstof end 1mg/l. Den højeste koncentration af kvælstof i sedimentprøver fremgår ikke af Figur 8, men er målt i det øverste lag af sedimentet ved udløbet fra Royal Greenlands fabrik (Bilag 7). Koncentrationen her var ca mg/kg, hvilket skyldes rejeskallerne på lokaliteten (se Billede 10). Længere nede, hvor sedimentet var fast og mørkt, var koncentrationen af kvælstof på et niveau der svarer til baggrundsværdien (prøvelokalitet 12). Lidt nord og vest for udløbet (lokalitet 8 og 9) er koncentrationerne forhøjede, men ikke nær på højde med de koncentrationer, der findes i Ulkebugten. Lige nedenfor spildevandsudløbet i Ulkebugten (jævnfør prøvelokaliteten SH i Figur 8) er koncentrationen af kvælstof høj både i topprøven (ca mg/kg) og bundprøven (ca mg/kg). Henholdsvis lidt øst og nord for udløbet (lokalitet 3 og 4) er koncentrationerne nede på omkring 2000 mg/kg. Udover områderne lige ved spildevandsudløbet, hvortil sygehusets er tilsluttet, og Royal Greenlands udløb findes de højeste koncentrationer af kvælstof i bunden af samt på det dybeste sted i Ulkebugten (jævnfør lokalitet 1 og 2). Koncentrationen i sedimentprøverne 6a, 7 og 9b ligger på samme niveau som ved lokalitet

41 Koncentration [mg N/kg] a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGb 8 9a 9b 9c 12 Figur 8: Indholdet af kvælstof i sedimentprøverne ved Ulkebugten Ilt Der blev observeret svovlbrinte lugt i sedimentet ved lokaliteterne 1a, 4, RGa, RGb, 9b, hvor specielt RGa var ildelugtende og 4 ikke lugtede så kraftigt. Ved lokalitet 3, 7, 9a samt 9c blev der fundet liv, men eftersom visse organismer er i stand til at leve under anaerobe forhold er dette ikke direkte tegn på tilstedeværelsen af ilt. Et par rødlige orme fra lokalitet 3, blev bragt tilbage til laboratoriet og undersøgt af de folk, fra DMU, der var med på Grønland for at foretage økotoksikologiske undersøgelser. De bestemte eksemplarerne til at være børsteorm, og at den røde farve som oftest indikerede anaerobe forhold. Ved lokalitet 7 og 9a, hvor der blev fundet hhv. en søpølse og vandlopper, er der ilt til stede i vandsøjlen nær bunden. Ved 6a var sedimentet iltet i ca. den øverste halve centimeter, mens prøve 8 lidt nord fra Royal Greenlands udløb var svagt iltet. I de tilsvarende vandprøver er der i den nederste halve meter af vandsøjlen målt iltkoncentrationer mellem 8,7-11,6 mg/l (Bilag 9). Den laveste koncentration er målt ved Royal Greenlands udløb og den højeste ved Tærsklen. Det kunne tyde på, at det organiske materiale lokalt ved Royal Greenland forbruger ilt. Der er ikke nogen klar sammenhæng mellem iltforholdene øverst og nederst i vandsøjlen. Ved lokalitet 3, SH, RG og 8, som også er nogen af de mest næringsstofbelastede sedimentprøver er iltniveauet mere end en 1 mg/l højere i overfladen. Ved lokalitet 1 og 6 er ingen betydelig forskel i koncentrationen af ilt, mens der ved de resterende lokaliteter er målt højere koncentrationer nederst i vandsøjlen Diskussion af eutrofieringen Specielt prøverne SHa, SHb og RGa indeholder meget organisk materiale. Lidt nord og til dels også vest for Royal Greenland fabrikkens udløb (lokalitet 8 og 9) er der også et højere indhold af organisk materiale. De forhøjede mængder organisk materiale, der forefindes ved SHa, SHb hænger fint sammen med høje koncentrationer i fosfor og kvælstof i sedimentet. Til trods for at glødetabet i sedimentet ved spildevandsudløbet i Ulkebugten er i samme størrelsesorden som øverst i sedimentet ved udløbet fra Royal Greenland er koncentrationerne af både kvælstof, men specielt fosfor markant

42 højere ved Royal Greenland. Koncentration af fosfor ved RGa der er ca. 40 gange højere end ved SHa, mens koncentrationen af kvælstof kun er ca. det dobbelte. Den høje fosforkoncentration ved Royal Greenland kan spores tilbage til et meget højt fosforindhold i det krabbevand, der udledes. Den kraftige svovlbrinte lugt af sedimentet ved Royal Greenland fabrikkens udløb bekræfter tilstedeværelsen af meget organisk materiale. Ligeledes lugtede det af svovlbrinte i sedimentprøve 1a, hvilket stemmer overens med et højere glødetab og forhøjede kvælstofkoncentration. I prøve 9b og svagt ved 4 tyder mængden af næringsstoffer sammen med afgasningen af svovlbrinte på, at der ligeledes her akkumuleres organisk materiale. Det skal imidlertid bemærkes, at der ikke var et højt glødetab i de sidst nævnte prøver. Som tidligere nævnt udledes der dagligt ca tons reje- og krabbeaffald suspenderet i vand. Ved en udledning i en sådan størrelsesorden kunne en endnu større akkumulering forventes. De mængder delvist omsat krabbe- og rejeaffald, der blev fundet omkring udløbet, synes ikke tilsvarende store, hvilket tyder på, at det transporteres væk fra området. Denne teori støttes til dels af de lidt forhøjede mængder organisk materiale nord og vest for udløbet, som med al sandsynlighed oprinder af skaldyraffaldet. Det er dog svært at fastslå et spredningsmønster på baggrund af så få prøver, især fordi der ikke er udtaget sedimentprøver mellem Royal Greenlands spildevandsudløb og tærsklen i Ulkebugten. De manglende prøver kunne afklare om der eventuelt findes forhøjede næringsstofkoncentrationer i sedimentet længere inde mod Ulkebugten. Bortset fra punktkilderne, som har ekstremt høje niveauer af næringsstoffer og organisk materiale findes der også et forhøjet niveau af disse stoffer ved lokalitet 1 og 2 i Ulkebugten. Det er interessant, at lokalitet 1 har højere værdier end lokalitet 2, selvom lokalitet 2 ligger tættere på spildevandsudløbet. Det forventedes også at akkumulation er større på det dybeste sted, som er ved lokalitet 2, såfremt der tilledes organisk materiale. Dette bunder i at bølgegenereredes strømme er lavere på dybere vand. Ved lokalitet 7, hvor der blev fundet en søpølse, er der foruden lavt glødetab også målt nogle af de laveste næringsstofkoncentrationer. Dette bekræfter, at der er ilt tilstede og dermed ikke så store mængder organisk materiale, at nedbrydningen bliver anaerob. Der er altså lokaliteter mellem Royal Greenlands udløb og den største punktkilde i Ulkebugten, som ikke umiddelbart er påvirkede af eutrofiering Tungmetaller Der blev analyseret for tungmetallerne nikkel, bly, cadmium, kobber og zink på samtlige vandprøver og sedimentprøver i Sisimiut. I Bilag 10 forefindes samtlige eksakte værdier, på hvis baggrund graferne for indholdet af tungmetaller er lavet Sedimentprøver Samtlige sedimentprøver fra Sisimiut har et indhold af nikkel, der er lavere end den lavest målte baggrundsværdi i artiklen af Loring og Asmund (1996) (Figur 9). Derudover har alle prøver på nær 1a, 1b og 2a en koncentration af nikkel, der ligger under den laveste EAC-værdi, hvilket betyder at indholdet ikke udgør en belastning for miljøet

43 60 50 Koncentration mg/kg TS Lav baggrundsværdi 0 1a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGa RGb 8 9a 9b 9c 12 Ni Høj EAC Lav EAC Figur 9: Indholdet af nikkel i sedimentprøverne fra Sisimiut. Indholdet af bly i sedimentprøverne er, i langt de fleste tilfælde, koncentrationer på niveau med den lave baggrundsværdi på 6 mg/kg TS (Figur 10). Dog blev der målt koncentrationerne omkring udløbet hvortil Sygehuset er koblet (SHa og SHb) og prøve 8, der var væsentlig højere Koncentration mg/kg TS Høj baggrundsværdi 0 1a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGa RGb 8 9a 9b 9c 12 Pb Høj EAC Lav EAC Lav baggrundsværdi Figur 10: Indholdet af bly i sedimentprøverne fra Sisimiut. Koncentrationen af cadmium overskrider den højeste EAC-værdi i prøve 1a og SHb fra Sisimiut, og betragtes herved som værende en belastning for miljøet (Figur 11). Fra Sisimiut kan fire prøver (SHa, 6b, 7b og 12) anses som værende fuldstændig udenfor risikoområdet i og med disse prøver ligger under den laveste EAC-værdi og hovedparten af prøver ligger under den højeste baggrundsværdi

44 1,6 1,4 Koncentration mg/kg TS 1,2 1 0,8 0,6 0,4 Høj baggrundsværdi 0,2 0 1a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGa RGb 8 9a 9b 9c 12 Cd Høj EAC Lav EAC Lav baggrundsværdi Figur 11: Indholdet af cadmium i sedimentprøverne fra Sisimiut. Generelt ligger indholdet af kobber i sedimentprøverne fra Sisimiut i den lave ende af EACintervallet, hvor stort set alle prøver ligger over det øverste EAC-værdi ifølge Figur 12. I Sisimiut er det blot de to prøver taget omkring spildevandsudløbet i Ulkebugten (SHa og SHb), der overskider den højeste EAC-værdi for kobber på 50 mg/kg. Derudover blev der registreret højere koncentrationen omkring prøver 1, inderst i Ulkebugten og umiddelbart efter Royal Greenlands udløb. Den højeste baggrundsværdi er 145 mg/kg, hvilket kun overstiges i prøve SHa (mg/kg) og Inderhavn 2 (mg/kg), mens godt halvdelen af prøverne ligger midt i eller over den høje EAC-værdi Koncentration mg/kg TS Høj baggrundsværdi 20 Lav baggrundsværdi 0 1a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGa RGb 8 9a 9b 9c 12 Cu Høj EAC Lav EAC Figur 12: Indholdet af kobber i sedimentprøverne fra Sisimiut. På Figur 13 ses koncentrationen af zink i samtlige prøver fra Sisimiut, blev målt til at ligge under den øverste EAC-værdi. I prøve 1 samt ved SHa og SHb blev der registreret koncentrationer over den laveste EAC-værdi. Prøverne ved udløbet i Ulkebugten lå desuden, som de eneste, over den højeste baggrundsværdi. Umiddelbart omkring udløbet fra Royal Greenland ses en stigning i koncentrationen, der topper omkring prøve 9a, hvorefter koncentrationen igen falder

45 Koncentration mg/kg TS Høj baggrundsværdi Lav baggrundsværdi 1a 1b 2a 2b 3 SHa SHb 4 6a 6b 7 RGa RGb 8 9a 9b 9c 12 Zn Høj EAC Lav EAC Figur 13: Indholdet af zink i sedimentprøverne fra Sisimiut. Generelt er indholdet af tungmetaller i Sisimiut højt i prøverne 1a, 1b og omkring udløbet hvortil Sygehuset udleder samt udfor Royal Greenlands udløb og prøve 8. Fra den prøve længst inde i Ulkebugten og indtil udløbet fra Sygehuset ses et fald i det samlede indhold af tungmetaller i Sisimiut. Denne tendens bemærkes også umiddelbart efter udløbet. Fra Royal Greenlands fabrik og ud til prøve 12 topper indholdet af tungmetaller omkring prøve Vandprøver Koncentrationen af nikkel var i samtlige prøver over den højeste EAC-værdi (Figur 14). Derudover blev der generelt registreret højere koncentrationer i B-prøverne. Koncentrationerne var højest omkring tærsklen og prøve Koncentration [µg/l] A 1B 2A 2B 3A 3B SHA SHB SH* 4A 4B 5A 6A 6B 7A 7B TærsklenA TærsklenB RGA RGB RG* 8A Ni Høj EAC Lav EAC Figur 14: Koncentrationen af nikkel i vandprøverne fra Sisimiut. 8B 9A 9B 10A 11A 13A 13B DumpenA DumpenB

46 Indholdet af bly i vandprøverne har i de fleste tilfælde ikke været mulig at registrere. I 6 prøver blev der målt en koncentration, der var højere end den laveste EAC-værdi, men blot i prøve 8B umiddelbart efter Royal Greenlands udløb blev der registreret koncentrationer over den øverste EAC-værdi (Figur 15) Koncentration [µg/l] A 1B 2A 2B 3A 3B SHA 0 SHB SH* 4A 4B 5A 6A 6B 7A 7B TærsklenA Pb Høj EAC Lav EAC Figur 15: Koncentrationen af bly i vandprøverne fra Sisimiut. TærsklenB RGA RGB RG* 8A 8B 9A 9B 10A 11A 13A 13B DumpenA DumpenB I Sisimiut blev der i godt halvdelen af prøverne målt koncentrationer af cadmium højere end den øverste EAC-værdi (Figur 16). Specielt inden udløbet placeret i Ulkebugten (3A og 3B) samt lige efter Royal Greenland fabrikken (8A og 8B) var indholdet stort. 2 1,8 1,6 Koncentration [µg/l] 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 1A 1B 2A 2B 0 3A 3B SHA SHB SH* 4A 4B 5A 6A 6B 7A 7B TærsklenA TærsklenB RGA Cd Høj EAC Lav EAC Figur 16: Koncentrationen af cadmium i vandprøverne fra Sisimiut. RGB RG* 8A 8B 9A 9B 10A 11A 13A 13B DumpenA DumpenB

47 Som det fremgår af Figur 17 ligger koncentrationen af kobber i langt hovedparten over den øverste EAC-værdi for kobber. Særligt høje koncentrationer blev målt omkring udløbet i Ulkebugten (SHB og SH*). I de fleste tilfælde var der tale om højere koncentrationer i B-prøverne Koncentration [µg/l] A 1B 2A 2B 3A 3B SHA SHB SH* 4A 4B 5A 6A 6B 7A 7B TærsklenA Cu Høj EAC Lav EAC Figur 17: Koncentrationen af kobber i vandprøverne fra Sisimiut. TærsklenB RGA RGB RG* 8A 8B 9A 9B 10A 11A 13A 13B DumpenA DumpenB Koncentrationen af zink blev målt til at ligge over den øverste EAC-værdi i stort set samtlige vandprøver udtaget i Sisimiut (se Figur 18). De højeste koncentrationer blev generelt registreret i bundprøverne. De højeste koncentrationer er registreret inderst i Ulkebugten i prøve 1B samt efter udløbet fra Royal Greenland (8B og 9B) Koncentration [µg/l] A 1B 2A 2B 3A 3B SHA SHB SH* 4A 4B 5A 6A 6B 7A 7B TærsklenA Zn Høj EAC Lav EAC Figur 18: Koncentrationen af zink i vandprøverne fra Sisimiut. TærsklenB RGA RGB RG* 8A 8B 9A 9B 10A 11A 13A 13B DumpenA DumpenB

48 Med undtagelse af bly ligger de målte koncentrationer i vandprøverne generelt langt over den øverste EAC-værdi. Ved at se på prøverne fra var koncentrationen i B-prøverne betydeligt højere. Ni [ppb] Pb [ppb] Cd [ppb] Cu [ppb] Zn[ppb] Total-tungmetal [ppb] Krabbevand 156,25 2,30 2,75 572, , ,12 Tabel 5: Tungmetalkoncentrationer i ufortyndet spildevand fra fabrikken før udledning. Overordnet set var det samlede indhold af de fem tungmetaller generelt højere koncentrationer omkring prøverne 8 og 9, hvilket stemmer godt overens med, at der i det ufortyndede spildevand er fundet men generelt svinger det samlede indhold ikke betydeligt, når man er opmærksom på at der er markant forskel på A- og B-prøverne Diskussion De indtegnede baggrundsværdier på samtlige grafer for tungmetalindholdet i sedimentet, skulle afbilde det naturlige tungmetal niveau i hele Grønland. Det er dog ret usandsynligt, at disse værdier er repræsentative, eftersom de er estimeret ud fra blot 29 prøver. Beviset findes især i Sisimiuts nikkelkoncentrationer, der er væsentligt lavere end den laveste baggrundsværdi. Desuden må det tages op til overvejelse, om hvorvidt EAC-værdierne gør sig gældende for arktiske organismer, der lever under forhold hvor den naturlige forekomst af tungmetaller er højere end mange andre steder. Det kan tænkes, at visse organismer har tilpasset sig de pågældende forhold og derfor ikke påvirkes i samme grad som de organismer, der er anvendt til at fastlægge EAC værdierne. Forekomsten af de forhøjede koncentrationer i sedimentet stemmer godt overens med de steder, hvor det organiske materiale akkumuleres, hvilket skyldes at tungmetallerne binder sig til både det organiske materiale og finkornede partikler. Specielt det høje indhold af cadmium, zink og kobber omkring spildevandsudløbet i Ulkebugten, kan føres tilbage til at have en klar sammenhæng med det forventede høje indhold af organisk materiale og tungmetaller, der forventes i husholdningsspildevand. Koncentrationen af tungmetaller er mange steder i Ulkebugten højere end ved Royal Greenland, hvilket kan være er et argument for at tungmetallerne transporteres ind i Ulkebugten. Dog må det huskes på, at der findes en voldsom punktkilde i Ulkebugten, nemlig spildevandsudløbet neden for Sygehuset, hvor over 600 husstande er tilkoblet. Før denne kilde elimineres, er det ikke til at sige om hvorvidt tungemetallerne stammer fra Royal Greenland. Det virker mere realistisk, at koncentrationen af tungmetaller inde i Ulkebugten i stedet stammer fra spildevandsudledningen i Ulkebugten, der desuden er placeret tættere på. Koncentrationen af kobber er ligeledes høj i vandprøven, men da en vandprøve i høj grad blot repræsenterer en øjeblikssituation, er det svært at vurdere forholdene herudfra. Dette understreges også af det begrænsede indhold af cadmium i vandfasen ved sygehuset i forhold til mængden i sedimentet, der klart beviser at situationen på andre tidspunkter er anderledes. Ved samtlige prøvelokaliteter er der fundet en højere koncentration af tungmetaller i vandet nær bunden. Dette skyldes den større mængde af finkornede partikler i suspension i den nedre del af vandsøjlen. Havde tungmetalkoncentrationerne nået et minimum mellem det store spildevandsudløb

49 i Ulkebugten og Royal Greenlands udløb, ville det være et godt argument for, at der ikke flyttes tungmetaller fra Royal Greenlands spildevandsudløb til Ulkebugten. Imidlertid er det således, at der på indersiden af tærsklen findes endnu et spildevandsudløb, og det er ikke til at sige om de suspenderede partikler stammer herfra. Mængden af tungmetaller nær bunden lidt nord samt vest for udløbet indeholder højere koncentrationer end lige ved udløbet fra Royal Greenland. Dette er ikke umiddelbart forventeligt, eftersom den samlede tungmetalkoncentration i krabbevandet er knap15 gange højere end den næst højeste koncentration. Eftersom tungmetalkoncentrationen er høj i krabbevandet men lav prøve RGB, må det betyde, at denne prøve er taget uden for den egentlige fane. Til sammenligning med prøverne der er diskuteret i det ovenstående, forefindes data fra sommeren 2003, hvor der blev analyseret for indholdet af de selv samme tungmetaller. Overordnet set er det samlede indhold af tungmetaller godt 15 % lavere i prøverne fra Koncentrationen ved spildevandsudløbet i Ulkebugten er stort set identisk for 2003 og 2004, mens indholdet omkring Royal Greenlands udløb fra sidste år var langt højere. Disse højere værdier målt sidste år skyldes formentligt, at prøven blev udtaget direkte i fanen. Derudover er de målte koncentrationerne af bly i år væsentligt højere end sidste års prøver, hvilket er i direkte kontrast med koncentrationen af nikkel. De to undersøgelser viser et nogenlunde ensartet niveauet af zink og kobber CTD-målinger I Sisimiut blev der foretaget 3 sæt CTD-målinger bestående af et varierende antal vertikale profiler. Placeringen af målelokaliteterne fremgår af Kort 3. Det første data sæt blev opsamlet den 29. juli 1,5 time før lavvande (Figur 19 og Figur 20), det andet den 9. august 2,5 time før højvande (Figur 21 og Figur 22) og det sidste den 10. august 2 timer før lavvande (Figur 23 og Figur 24) og bestod af hhv. 14, 8 og 7 datasæt (se Bilag 11). Kort 3: Kort over de målinger, der ligger til grund for de 3 transekter

50 Graferne er tegnet på baggrund af CTD-målingerne, der ligger fra 750 til 2750 meter fra havnegrænsen, hvor tærsklen er beliggende i ca meter fra havnegrænsen Saliniteten er lavest ved overfladen for målingerne foretaget under højvande, men ellers ligger saliniteten på samme niveau i alle tre tilfælde (Tabel 6). Spredningen af temperaturen den 10. august ligger på 1 ºC, mens den de andre to dage er 4 ºC. Dag + tid Salinitet [psu] Temperatur [ºC] 29. juli 1,5 time før lavvande [28-33] [4-8] 9. august 2,5 time før højvande [24-33] [4,5-8,5] 10. august 2 timer før lavvande [27-32] [6,5-7,5] Tabel 6: Salinitet- og temperaturinterval for samtlige CTD-målinger i Sisimiut. Det tyder på, at der generelt i Sisimiut omkring tærsklen er en salinitetsbetinget lagdeling i 1 meters dybde, og at der i data fra den 29. juli og 9. august ligger tungt vand på Ulkebugt-siden af tærsklen. Samme tendens ses i ikke umiddelbart den 10. august, men det bør imidlertid bemærkes at transektet denne dag ikke gik nær så langt ind i bugten, som de foregående dage

51 Dybde [m] psu 29psu 30psu 31psu 32psu 33psu bund Længde [m] Figur 19: Sisimiut, salinitet 29. juli, 1,5 time før lavvande Dybde [m] ºC 7,5 ºC 7 ºC 6,5 ºC 6 ºC 5,5 ºC 5 ºC 4,5 ºC 4 ºC bund Længde [m] Figur 20: Sisimiut, temperatur 29. juli 1,5 time før lavvande

52 Dybde [m] psu 25psu 26psu 27psu 28psu 29psu 30psu 31psu 32psu 33psu bund Længde [m] Figur 21: Sisimiut, salinitet 9. august 2,5 time før højvande Dybde [m] ,5 ºC 8 ºC 7,5 ºC 7 ºC 6,5 ºC 6 ºC 5,5 ºC 5 ºC 4,5 ºC bund Længde [m] Figur 22: Sisimiut, temperatur 9. august 2,5 time før højvande

53 Dybde [m] psu 28psu 29psu 30psu 31psu 32psu bund Længde [m] Figur 23: Sisimiut, salinitet 10. august 2 timer før lavvande Dybde [m] ,5 ºC 7 ºC 6,5 ºC bund Længde [m] Figur 24: Sisimiut, temperatur 10. august 2 timer før lavvande

54 Diskussion Målingerne tyder på, at der den 29. juli samt 9. august ligger tungt - koldt og salt - vand på Ulkebugtens side af tærsklen, hvilket stemmer overens med teorien for en tærskelfjord. Tilstedeværelsen af det tunge bundvand indikerer en langsom vandudskiftning samt begrænset opblanding af vandmasserne indenfor tærsklen. Der er ikke registreret koldt bundvand den 10. august, hvilket umiddelbart vil være udtryk for en vandudskiftning. Betragtes salinitet og temperatur taler disse imidlertid henholdsvis for og imod denne påstand. Den høje saltholdighed af overfladenært vand tyder på at vandet i Ulkebugten er blevet udskiftet. Betragtes i stedet temperaturforholdene tyder det ikke på, at vandudskiftningen har fundet sted, eftersom det så er forventet at temperaturen er lav i samme område, hvor saliniteten er høj. Det er usandsynligt, at der optræder en tilstand som denne men varmt saltholdigt vand gennem hele vandsøjlen. Generelt skyldes den lavere salinitet i overfladevandet tilstrømningen af ferskvand til Ulkebugten fra Kuusuaq, der dræner vandsøen. I profilet foretaget under ebbe, var saliniteten lavere ved overfladen, hvilket kan skyldes at det tilførte ferskvand trækker ud af bugten. Det er svært at se et tydeligt afgrænset springlag, men det bør også bemærkes, at der blot er få målinger i den del af vandsøjlen, hvor springlaget befinder sig. En anden mulighed er, at der er tale om tilstedeværelsen af en flydende overgang mellem vandmasserne, men ifølge teorien forventes et klart defineret spinglag. Netop usikkerhederne i placeringen af springlaget, og diskussionen om der overhovedet er et springlag, gør det meget vanskeligt at regne på, hvor stor vandudskiftningen er i Ulkebugten. Der er derfor ikke gjort forsøg på at regne på de indsamlede data

55 11.6 Måling af strømningshastigheder uden for fjorden Formålet med udsætning af strømkors var at få en idé om strømhastigheder under flod og ebbe. Der blev udsat strømkors af to omgange ved henholdsvis Dumpen og lufthavnen. Grundet dårligt vejr blev anden udsætning imidlertid udsat, hvilket sammen med uventede flutuationer i tidevandet gjorde at de ikke blev udsat på de planlagte tidspunkter i henhold til tidevandsvariationerne.. Strømkorsenes startposition blev fastsat ud fra topografien i områdes, så de ikke ville risikere at gå på grund. Dette kunne blive et problem, da der specielt i området omkring lufthavnen er mange lavvandede områder i form af mange banker. Placering og bevægelsesmønstre af samtlige strømkors kan ses af Billede 11. De GPS koordinater, der ligger til grund for dette billede, fremgår af Bilag 12. Billede 11: Bevægelsesmønstre for samtlige strømkors. Dybderne er indtegnet efter områdets søkort. Det første hold, bestående af fire strømkors (brunt, lyserødt, grønt og rødt), blev udsat den 5. august ved Dumpen mellem kl Ifølge tidevandstabellen passer det med at de blev udsat under flod og nåede i perioden at passere højvande [Farvandsvæsenet, 2003]. Som det fremgår af Tabel 7 har rødt strømkors den laveste gennemsnitlige strømhastighed. Strømhastighederne varierer meget over måleperioden, med størst maksimum for det lyserøde strømkors på 53 cm/s. For brunt, lyserødt og rødt strømkors er der i løbet af 5-10 minutter efter udsætning en periode, hvor strømhastigheden er høj. Gældende for samtlige strømkors er der ligeledes en periode med øget hastighed ca. 30 minutter efter udsætning. De laveste strømhastigheder er registreret sidst i måleperioden (se Billede 11)

56 Brunt Lyserødt Grønt Rødt strømkors strømkors strømkors strømkors Gennemsnitlige strømhastigheder [cm/s] Hastighedsintervaller i måleperiode [cm/s] Tabel 7: Hastigheder af strømkors ved Dumpen Dagen efter, den 6. august, blev tre strømkors (sort, hvidt og grønt) udsat ved lufthavnen i perioden mellem kl Ifølge tidevandstabellen svarer dette tidspunkt til midt over flod [Farvandsvæsenet, 2003]. På Billede 11 ses det, hvordan strømkorsene bevægede sig gemmen tidsperioden. De tre strømkors var alle påvirkes af en øget strømhastighed i en periode blandt de sidste registreringer (Billede 11). Det sorte og hvide strømkors var påvirket af en højere gennemsnitssamt tophastighed end det grønne strømkors, hvis gennemsnitlige strømhastighed var på niveau med det højeste gennemsnit fra dagen før (se Tabel 7 og Tabel 8). Det hvide strømkors opnåede den maksimale hastighed af samtlige udsatte strømkors på 91 cm/s. Sort strømkors Hvidt strømkors Grønt strømkors Gennemsnitlige strømhastigheder [cm/s] Hastighedsintervaller i måleperiode [cm/s] Tabel 8: Hastigheder af strømkors ved Lufthavnen Diskussion Overordnet set stemmer retningen og hastigheden af strømkorsene overens med, hvad der var forventet ud fra tidevandstabellen, nemlig at strømhastighederne er størst midt mellem flod og ebbe og at strømmen går i stå, for dernæst at skifte retning, når der nås højvande. Der er imidlertid nogle små uregelmæssigheder, som skal forklares ud fra andre forhold i området. De 4 strømkors, der blev udsat ved Dumpen, bevægede sig alle i nordlig retning, hvilket også var tilfældet i sidste års undersøgelser. Den vestlige afbøjning, som kun det brune kors laver, kan forklares med, at der stik nord er lavere dybder, hvilket bevirker en højere friktion. Da vandet altid vil søge mod den nemmeste passage søger det brune kors derfor vest om forhøjningen i topografien mens de tre andre strømkors bevæger sig øst om. Grunden til at strømkorsene til sidst i perioden skifter retning, skyldes at højvande er indtruffet og tidevandet derfor skifter retning. Den forøgede strømhastighed af strømkorsene væk fra kysten kan forklares med at det yderste strømkors blev udsat først og derfor var påvirket af den højere strømhastighed der var gældende i starten af måleperioden. Eftersom hastigheden falder frem til højvande, har de sidst udsatte strømkors den laveste hastighed. På Billede 11 ses, at det grønne strømkors udsat ved lufthavnen tager en vestlig drejning inden det sætter kursen mod nord. Dette kan forklares ud fra topografien, eftersom der af søkortet fremgår en tange, der her bevirker lavere dybder. Disse lavere dybde nær kyst gør desuden, at strømhvirvler får større indvirkning, hvilket bekræftes ved at hastigheden af dette strømkors er lavere. Det hvide og sorte strømkors har meget højere hastighed end strømkorsene udsat ved Dumpen, hvilket skyldes at de er udsat tidligere i flodperioden, hvor strømmen er kraftigere

57 Sidste sommer blev der ligeledes foretaget målinger på strømkors. Den store forskel på 2003 og 2004 målingerne var at sidste års strømkors kun stak 2 meter ned i vandsøjlen, mens de i år stak 11 meter. Det betyder, at strømmålingerne for sommeren 2004 er mindre påvirket af vindeksponering. Målingerne fra 2003 viste at strømkorsene ud for Ulkebugten i første omgang under ebbe-perioden var sydgående og senere blev mere vestlig gående. Selvom vinden havde større indflydelse på sidste års resultater, må det formodes, at strømningsmønsteret er repræsentativt for forholdene under ebbe, som ikke blev efterprøvet i år. Eftersom strømkorsene i 2004 stak 11 meter ned i vandsøjlen vil de, i højere grad end de der blev udsat sidste år, påvirkes af topografien. Det ville være interessant at opstille en numerisk model, hvorpå det ville være muligt at bestemme alle friktionspunkter. Ved opstilling af en sådan model bør der tages et tværsnit, hvorpå det vil være muligt at estimere friktionstabet. På kortet bemærkes en større friktion mod nord. Dette bevirker en lavere hastighed i dette område, hvor dybderne generelt er mindre. Ligeledes forventes lave hastigheder mod øst, ind mod Sisimiut by og Ulkebugten. De gennemsnitlige strømningshastigheder, der findes ved hjælp af strømkorsene ved dumpen, er lige på grænsen til at kunne erodere ukonsoliderede sedimenter. Dog er de tilstrækkelige til transportere suspenderet materiale op til en kornstørrelse på groft sand. Strømhastighederne ved lufthavnen er høje nok til at kunne erodere ukonsolideret materiale med en kornstørrese fra silt til sand. Samtidig vil suspenderet materiale ikke kunne sedimenteres, heller ikke under de lavest målte hastigheder. Strømhastigheder som disse er optimale, hvis man vil undgå punktkilder til forurening som de to spildevandsudløb, der diskuteres i denne rapport. Rent praktisk vil det være nemmere at placere udløbet vest for Teleøen end helt ude ved lufthavnen, men det kræver stadig et større anlægsarbejde. Teleøen ligger trods alt 1,5 km fra den del af byen, der udleder til Ulkebugten

58 11.7 Estimering af tidevandsinducerede strømningshastigheder På Figur 25 ses et søjlediagram for de estimerede strømningshastigheder i den periode, der blev udført feltarbejde på Grønland (22. juli til 12. august). Denne periode dækker næsten over en hel 28 dages cyklus og vil derfor være generelt repræsentativ. De eksakte værdier forefindes i Bilag 13. De negative hastigheder er udtryk for en strøm væk fra kysten, når højvande bliver til lavvande. Generelt forekommer der større strømhastigheder ved overgangen fra lavvande til højvande end fra højvande til lavvande. Det kan skyldes at tidevandsbølgen deformeres, når den når lave vanddybder. Dog vil denne deformation i praksis ikke være særlig udtalt, da tidevandet har en meget stor bølgelængde. Strømningshastighederne i Sisimiut er, som forventet, højest på tærsklen, hvor sedimentet er så grovkornet, at det ikke var muligt at tage sedimentprøver. Hastighederne ligger mellem 5 cm/s og 30 cm/s (Figur 25), hvilket er nok til at erodere finkornet sand. Hastighederne i Ulkebugten estimeres til at blive lidt højere end hastighederne ved Royal Greenlands udløb, men hastighederne er generelt så små at det ingen forskel gør. De maximale hastigheder ligger på omkring 3 cm/s, hvilket dog er tilstrækkeligt til at holde finkornet materiale i suspension, men ikke nok til erosion af nogen form. Det suspenderede materiale i spildevand vil derfor godt kunne transporteres, men så snart tidevandet vender og hastigheden bliver nul, sedimenteres de og vil ikke kunne sættes i bevægelse igen. 40 Tærsklen 30 RG spildevandsudløb I Ulkebugten 1 20 I Ulkebugten 2 Hastighed [cm/s] Juli Aug Figur 25: De tidevandsgenerede strømningshastigheder på udvalgte steder ved Sisimiut

59 11.8 Strømningshastigheder og sedimenttransport ved Sisimiut Ved Royal Greenland er strømningshastighederne meget lave, så den tidevandsgenererede strøm forventes ikke at transportere større stykker reje- og krabbeaffald. Derimod findes der i spildevandet en relativt stor del fine, organiske, partikler, der består af indvolde og knust kød. Disse partikler kan let transporteres, men vil også sedimentere igen i løbet af kort tid. De lave strømhastigheder alle andre steder end på tærsklen og uden for fjordene tyder på, at der ikke sker sedimenttransport på tværs af tærsklen, så langt som fra Royal Greenlands udløb. Disse strømhastigheder er dog kun baseret på de estimerede strømhastigheder. Vindgenererede bølger og dønninger vil kunne skabe væsentligt større hastigheder. Det ville være spændende at lave strømkorsmålinger inde omkring Royal Greenlands spildevandsudløb for at kunne verificere de estimerede strømhastigheder. Turbiditetsmålinger foretaget under feltarbejdet, men som desværre ikke resulterede i opsamlet data viste, at der i bunden af Ulkebugten ser ud til at være suspenderet materiale i den nederste del af vandsøjlen. De lave strømmålinger udelukker ikke en begrænset transport af ekstremt finkornet materiale, især ikke når det foregår tæt på bunden, hvor transporten ikke kræver så høje energiniveauer

60 12 Resultater og diskussion for Ilulissat 12.1 Sedimentprøvebeskrivelser Prøvenavn Placering Beskrivelse Kanelen 1 Inderst Slammet med rødder Kanelen 2 Ved Nukissiorfiits overløb i Kanelen Lys, brun i overfladen, røde børsteorme, grå nederst Inderhavn 1 I inderhavnen Mørkt/gråt, slammet, røde orme Inderhavn 2 I inderhavnen Gråt, slammet Yderhavn 1 I yderhavnen Gråligt ler, sten, skaller, sort slam. Dårligt sorteret Yderhavn 2 I yderhavnen Gråligt slammet, gul/grøn tang Yderhavn 3 I yderhavnen Groft sand, skaller Baggrund Fjeldet Lysegrå, leret Kort 4: Placering af sedimentprøver og vandprøver i Ilulissat

61 12.2 Næringsstoffer Organisk materiale De eksakte værdier for glødetab fremgår af Bilag 5. De højest målte glødetab på omkring 20 %, som er ved Kanelen 2, Inderhavn 2 og Yderhavn 2 (Figur 26). Gennemsnittet i Ilulissat er lidt over 10 %. Glødetabet i den prøve, der er indsamlet som baggrundsværdi fog tungmetaller blev målt til 0,3 %, hvilket er væsentligt lavere end samtlige af de andre prøver. Det skyldes, at denne prøve består af silt og ler, opsamlet ved et vandløb i fjeldet ca. 8 km fra Ilulissat [%] Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Baggrund Figur 26: Glødetab i sedimentprøverne fra Ilulissat. Glødetabet og dermed andelen af organisk materiale er meget forskelligt i sedimentprøverne. Der er overordnet set mest organisk materiale i Kanelen og inderhavnen, men der er samtidig også meget stor forskel på de individuelle prøver Fosfor Resultaterne af analyserne for fosfor forefindes i Bilag 6. Som det fremgår af Figur 27 er der stor forskel i vandprøvernes indhold af fosfor. Ved prøvelokalitet Kanelen 2 samt Inderhavn 3 er der under 0,10 ppm fosfor mens der ved Royal Greenlands udløb blev målt en koncentration på 8,80 ppm

62 9 8 7 Koncentration [ppm] Kanelen 2 Inderhavn 3 Yderhavn 3 RG Figur 27: Koncentrationen af fosfor i vandprøverne fra Ilulissat. Af Figur 28 fremgår det at prøverne varierer i et interval fra ca mg/kg til ca mg/kg med laveste og højeste værdi ved hhv. prøvelokalitet Yderhavn 1 og Yderhavn 3. Hvis baggrundsværdien undlades er gennemsnitkoncentrationen ca mg/kg Koncentration [mg/kg] Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Figur 28: Koncentrationen af fosfor i sedimentet i Ilulissat Kvælstof De eksakte koncentrationer af kvælstof i henholdsvis vand- og sedimentprøver fremgår af Bilag

63 På baggrund af de lave koncentrationer fundet i vandsøjlen i Ulkebugten blev der kun udvalgt fire lokaliteter i Ilulissat, hvor der blev udtaget vandprøve. Alle prøver er kun testet med test-kittet, og der skal derfor tages forbehold for målingerne (se diskussionen af vandprøverne fra Sisimiut). Der er ikke fundet kvælstof i koncentrationer over 1 mg/l bortset fra direkte i spildevandsudløbet, hvor koncentrationen er 3,71 mg/l. Som det fremgår af Figur 29 er kvælstof indholdet i sedimentet i Yderhavn 1 og Yderhavn 3 lavere end i de resterende prøver, hvilket hænger fint sammen med at indholdet af organisk materiale i disse prøver er begrænset de pågældende steder. Kanelen 1 og 2 samt Inderhavn 1 og 2 ligger på et koncentrationsniveau på ca mg/kg mg/kg mens koncentrationen i Yderhavn 2 er på ca mg/kg Koncentration [mg N/kg] Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Figur 29: Indholdet af kvælstof i sedimentprøverne ved Ilulissat Ilt-målinger Der blev observeret svovlbrinte i sedimentprøverne fra lokalitet Kanelen 1, Inderhavn 1, Inderhavn 2 og Yderhavn 2, hvilket er et bevis på anaerobe forhold i sedimentet. Ved Kanelen 2 og Inderhavn 1 blev der, ligesom ved lokalitet 3 i Sisimiut, fundet røde orme, der tyder på meget lave iltniveauer. Ved Kanelen 2 samt Inderhavn 3 blev der registreret koncentrationer af ilt på mellem 8-9 mg/l (Bilag 9). Ved udløbet fra Royal Greenlands fabrik var koncentrationen ca. 11 mg/l. Det skyldes at vandet ved havneindløbet er 5-6 grader koldere end i de indre dele af havnen og varmt vand ikke kan indeholde så meget ilt som koldt

64 Diskussion af eutrofieringen Ligesom det var tilfældet for sedimenterne i Sisimiut, ses der ikke store variationer for indholdet af fosfor i sedimenterne i havnebassinet i Ilulissat. Der er en tydelig sammenhæng mellem højt glødetab og højt indhold af kvælstof. Dette indikerer, at der er akkumuleret mere organisk materiale i Kanelen, inderhavnen samt ved lokalitet Yderhavn 2, der er placeret i den del af yderhavnen, hvor der er mindst trafik af skibe. I Yderhavn 1 og 3 har sedimentprøverne et lille glødetab set i forhold til de andre prøver, men fosforindholdet er stort. Det skyldes sandsynligvis, at prøverne indeholder ler, der binder fosforsalte. Det er mest sandsynligt, at indholdet af fosfor i vandprøven fra Yderhavn 3, skyldes at vandet er iblandet spildevand fra Royal Greenland. Desværre er en enkelt vandprøve ikke nok til at kunne fastslå en transport af spildevand ind i havneområdet, ikke mindst fordi tidspunktet for prøvetagningen ikke er registreret, så det er umuligt at fastslå, hvor i tidevandsperioden prøven er taget. De iagttagelser, der blev gjort under indsamling af sedimentprøver, bekræfter ligeledes tilstedeværelsen af meget organisk materiale i Kanelen, inderhavnen samt ved lokalitet Yderhavn 2. Der blev nemlig registreret svovlbrinte lugt i sedimentet på de ovennævnte steder med undtagelse af Kanelen 2, hvor der imidlertid som Inderhavn 1 fandtes røde børstorme, der indikerer iltfattige forhold. Det høje indhold af næringsstoffer og organisk materiale i inderhavnen og Kanelen er problematisk set fra et æstetisk synspunkt på grund af udviklingen af svovlbrinte. Med hensyn til levende organismer, er det usandsynligt at andre end de, der er specielt tilpassede til meget lave iltniveauer, vil kunne overleve i havnen

65 12.3 Tungmetaller Der blev målt koncentrationer af tungmetallerne nikkel, bly, cadmium, kobber og zink på samtlige vandprøver og sedimentprøver i Ilulissat. De eksakte værdier fremgår af Bilag Sedimentprøver I samtlige sedimentprøverne fra Ilulissat ligger indholdet af nikkel under den laveste baggrundsværdi og enten i eller under EAC-intervallet. De lavest målte nikkel koncentrationer i Ilulissat var i inderhavnen (Figur 30), mens indholdet i Kanelen og i yderhavnen lå på samme niveau. 60 Koncentration mg/kg TS Lav baggrundsværdi 0 Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Baggrund Ni Høj EAC Lav EAC Figur 30: Indholdet af nikkel i sedimentprøverne fra Ilulissat. I Ilulissat er indholdet af bly højt i prøve Yderhavn 3, der ligger umiddelbart inden Royal Greenlands fabrik, som er den eneste prøve der overskrider den høje EAC-værdi, hvilket fremgår af den nedenstående figur. I Inderhavn 1 og 2 samt Yderhavn 2 blev der registreret lavere koncentrationer af bly end de målte koncentrationer i den antagne baggrundsprøve. I Inderhavn 1 var koncentrationen desuden lavere end den laveste baggrundsværdi

66 Koncentration mg/kg TS Høj baggrundsværdi Lav baggrundsværdi Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Pb Høj EAC Lav EAC Figur 31: Indholdet af bly i sedimentprøverne fra Ilulissat. Yderhavn 3 Baggrund Det fremgår tydeligt af Figur 32, at koncentrationen af cadmium overskrider den højeste EACværdi i Kanalen 2, Yderhavn 1 og 3. Inderhavn 1 og Yderhavn 2 kan betragtes som værende fuldstændig udenfor risikoområdet i og med de både ligger under den laveste EAC-værdi og den laveste baggrundsværdi. Indholdet af cadmium i prøven Baggrund, blev registret til at ligge over den højeste baggrundsværdi samt midt i intervallet for EAC-værdierne. 3,5 Koncentration mg/kg TS 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Høj Baggrundsværdi Lav baggrundsværdi Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Baggrund Cd Høj EAC Lav EAC Figur 32: Indholdet af cadmium i sedimentprøverne fra Ilulissat. I samtlige prøver fra Ilulissat blev der registret et indhold af kobber over den lave EAC-værdi, og i alle prøver med undtagelse af Inderhavn 1 og Baggrund blev koncentrationen målt til at overskride over den høje EAC-værdi (Figur 33). Koncentrationen i Inderhavn 1 blev målt til at ligge under den

67 antagne Baggrund. Som den eneste prøve lå Inderhavn 2 over den høje baggrundsværdi Koncentration mg/kg TS Høj baggrundsværdi Lav baggrundsværdi Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Baggrund Cu Høj EAC Lav EAC Figur 33: Indholdet af kobber i sedimentprøverne fra Ilulissat. I alle prøver på nær Inderhavn 1 blev koncentrationen af zink registret til at ligge indenfor EACintervallet (se nedenstående figur). Inderhavn 1 adskiller sig signifikant fra de resterende prøver, da den har den absolut laveste målte koncentration. Indholdet af zink ligger både under den laveste baggrundsværdi og Baggrund. Derudover ligger prøverne fra Kanelen og i Yderhavnen over den højeste baggrundsværdi. Samtlige prøver fra Sisimiut og Ilulissat har en koncentration af zink, der ligger under den øverste EAC-værdi. I Ilulissat er det halvdelen af prøverne, der overskrider den øverste baggrundsværdi. Koncentration mg/kg TS Høj baggrundsværdi Lav baggrundsværdi Kanelen 1 Kanelen 2 Inderhavn 1 Inderhavn 2 Yderhavn 1 Yderhavn 2 Yderhavn 3 Baggrund Zn Høj EAC Lav EAC Figur 34: Indholdet af zink i sedimentprøverne fra Ilulissat. Niveauet for det samlede indhold af tungmetal er nogenlunde identisk. Det er kun i sedimentprøven fra Inderhavn 1 der skiller sig signifikant ud, hvor det samlede indhold af tungmetaller endog er lavere end koncentrationen i baggrundsprøven

68 Vandprøver I Ilulissat var koncentrationen af nikkel i alle fire prøver højere end den højeste EAC-værdi. Koncentrationen registreret i Kanelen og inderhavnen var der ifølge nedenstående figur langt højere end målingerne fra længere ude i havnen Koncentration [µg/l] Kanelen 2 Inderhavn 3 Yderhavn 3 RG Ni Høj EAC Lav EAC Figur 35: Koncentrationen af nikkel i vandprøverne fra Ilulissat. Figur 36 viser indholdet bly i vandprøverne fra Ilulissat. I de to prøver fra Kanelen 2 og Inderhavn 3 blev der registreret koncentrationer over den øverste EAC-værdi, mens der slet ikke blev målt en forekomst bly i de to andre prøver Koncentration [µg/l] Kanelen 2 Inderhavn 3 Yderhavn 3 RG Figur 36: Koncentrationen af bly i vandprøverne fra Ilulissat. Pb Høj EAC Lav EAC

69 Af Figur 37 indholdet cadmium. I Ilulissat var det kun i prøven fra omkring Royal Greenlands udløb, hvor et højt indhold af cadmium blev registreret. Indholdet var over 20 gange så stort som den øverste EAC-værdi. Koncentrationen i inderhavnen blev målt til at ligge i den lave ende af EAC-intervallet, mens der hverken i Kanelen eller i yderhavnen blev målt en forekomst. 3 2,5 Koncentration [µg/l] 2 1,5 1 0,5 0 Kanelen 2 Inderhavn 3 Yderhavn 3 RG Cd Høj EAC Lav EAC Figur 37: Koncentrationen af cadmium i vandprøverne fra Ilulissat. I Ilulissat lå samtlige prøver over den øverste EAC-værdi for kobber. Koncentrationen af kobber målt i yderhavnen var signifikant lavere end de tre andre vandprøver fra Ilulissat, der ikke adskilte sig mærkbart fra hinanden (se nedenstående figur). Den højeste koncentration blev registreret omkring Royal Greenlands udløb Koncentration [µg/l] Kanelen 2 Inderhavn 3 Yderhavn 3 RG Cu Høj EAC Lav EAC Figur 38: Koncentrationen af kobber i vandprøverne fra Ilulissat

70 Koncentrationen af zink blev målt til at ligge over den øverste EAC-værdi i samtlige vandprøver udtaget i Ilulissat. Af Figur 39 til dels en tendens til et faldende niveau ud af havnen med højest registrerede værdier inde i Kanelen Koncentration [µg/l] Kanelen 2 Inderhavn 3 Yderhavn 3 RG Zn Høj EAC Lav EAC Figur 39: Koncentrationen af zink i vandprøverne fra Ilulissat. Det tyder på at det samlede indhold af tungmetaller i Ilulissat har den største forekomst inde i Kanelen, hvorefter der ses et fald ud gennem havnen til Royal greenlands fabrik. Der er en mærkbar forskel på sammensætningen af tungmetaller omkring Royal Greenlands udløb i forhold til de 3 andre vandprøver Diskussion Indholdet af cadmium i Kanelen 2, Yderhavn 1 og Yderhavn 3 ligger både over den høje baggrundsværdi og EAC- værdi. Desuden er cadmiumkoncentrationen ved prøvelokaliteten Baggrund højere end den højeste baggrundsværdi. Det er her svært at vurdere, hvilken baggrundskoncentration der bør tillægges størst værdi. Selvom den opsatte baggrundsværdi, estimeret på baggrund af 29 prøver, kan prøven Baggrund give udtryk for en høj lokal baggrundsværdi. Yderhavn 3 indeholder skadelige mængder cadmium, bly og zink, men også en del kobber. Tungmetallerne stammer muligvis fra den skibsreparationsplads, der har ligget i yderhavnen, ikke så langt fra hvor denne prøve er taget. Generelt skiller indholdet af tungmetaller i Inderhavn 1 sig signifikant ud fra de 7 andre sedimentprøver. Det skyldes, at prøven er meget grovkornet, fordi den er taget lige ved Atlantkajen, hvor de store skibe skaber strøm, når de lægger til. Cadmiumkoncentrationen kan derfor også stamme fra skibenes offerkatoder

71 Der er en høj koncentration af cadmium i overfladevandet ved Royal Greenlands udløb. Antages det at spildevandet fra fabrikkerne i hhv. Sisimiut og Ilulissat er rimelig identiske kan dette forklare den høje cadmium koncentration her, der oprindeligt stammer fra rejeskallerne, der udledes. Da der ikke blev foretaget vandprøver nederst i vandsøjlen, er det svært at vurdere, i hvor stor udstrækning resuspension vil bidrage til forhøjede koncentrationer i nederst i vandsøjlen. Ved at sammenholde målinger fra sommeren 2004 med de prøver, som Jens-Peter Lange sendte til Danmark i januar 2004 [Chawes et al., 2004], ses ingen signifikant forskel. Det er dog bemærkelsesværdigt, at indhold af cadmium i prøverne fra januar er højest i inderhavn, hvilket på ingen måde stemmer overens med prøverne fra den følgende sommer. Nikkel koncentrationen var væsentligt højere i prøverne fra januar, mens indholdet af zink, bly og kobber ikke differentierer synderligt mellem de to datasæt

72 12.4 CTD-målinger I Ilulissat blev der foretaget 2 CTD-målinger med hver seks profiler ned gennem vandsøjlen fra bunden af Kanelen og ud til efter Royal Greenlands udløb. De to målinger fandt sted samme dag og sted. Profilernes placering kan ses på Kort 5 og de eksakte værdier i Bilag 11. Kort 5: CTD-målingernes placering i forhold til prøvelokaliteterne Det første sæt målinger blev foretaget 2 timer før højvande, mens det andet datasæt blev opsamlet 4 timer før lavvande. Figur 40 til Figur 43 viser henholdsvis profiler over saliniteten og temperatur plottet imod dybden. I begge tilfælde var det muligt at ane en lagdeling omkring samme sted i det tilsvarende temperaturprofil. Der blev registreret temperaturer helt ned til 0,25 ºC og en salinitet på op til 32 psu i Ilulissat 2 timer før højvande. For målingerne foretaget 4 timer før lavvande lå temperaturen på 0,5 ºC og saliniteten på 33 psu (Tabel 9). I det førstnævnte temperaturprofil ses en tendens til lagdeling i området omkring den inderste del af jollehavnen kort efter indsnævringen til Kanelen ca. 400 meter fra inderst i Kanelen. Samme sted tyder det på at saliniteten stiger moderat, hvorefter den stabiliseres ved grænsen mellem inder og yderhavn, hvor efter saliniteten falder ved overfladen. Derefter bemærkes en stødt stigning indtil lige umiddelbart før udløbet fra Royal Greenlands fabrik. Der ses samme tendens med hensyn til både salinitet og temperatur under begge måletidspunkter. Temperatur [ºC] Salinitet [psu] 2 time før højvande 0,25-6, time før lavvande 0,5-5, Tabel 9: Salinitet- og temperaturinterval for begge CTD-målinger i Ilulissat

73 Saliniteten bevæger sig nogenlunde stabilt fra inderst i Kanelen og ud til lige før trawlerkajen, hvorefter saliniteten falder. Omkring midt i yderhavnen og lige før Royal Greenlands udløb, tyder det på, at der her er tale om en lagdeling, hvilket efterfølges af et betydeligt fald. Ved højvande ligger lagdelingen i inderhavnen mens den ved lavvande ligger godt 400 meter længere ude. Desuden er temperaturen ved lavvande lavere og saliniteten højere sammenholdt med forholdene 2 timer før højvande Dybde [m] psu 24 psu 26 psu 28 psu 29 psu 30 psu 31 psu 32 psu bund Længde [m] Figur 40: Salinitet for Ilulissat 2 timer før højvande Dybde [m] ,5 C 5,5 C 4,5 C 4 C 3,5 C 3 C 2,5 C 2 C 1,5 C 1 C 0,5 C 0,25 C bund Længde [m] Figur 41: Temperatur for Ilulissat 2 timer før højvande

74 Dybde [m] psu 26 psu 28 psu 29 psu 30 psu 31 psu 32 psu 33 psu bund Længde [m] Figur 42: Salinitet for Ilulissat 4 timer før lavvande Dybde [m] C 4,5 C 4 C 3,5 C 3 C 2,5 C 2 C 1,5 C 1 C 0,5 C bund Længde [m] Figur 43: Temperatur for Ilulissat 4 timer før lavvande Diskussion Inde i Kanelen bygger det vertikale profil på 1-2 målinger, da der er blot var ca. 2,5 meter dybt. Det betyder at de tegnede transekter her er ret usikre. Der ser ud til at være et lokalt øvre lag af varmt og mindre salint vand. Dette lag flytter sig alt efter tidevandet. Under flod befandt det sig i Kanelen, mens den i forbindelse med ebbe trækkes ud i inderhavnen omkring trawlerkajen. Dette stemmer fint overens med tidevandets påvirkning på vandmasserne. Der blev opserveret et meget markant springlag udenfor yderhavnen i Ilulissat på skibet Adolf Jensen på deres ekkolod i ca meters dybde, hvilket dog ikke fremgår af det indsamlede data, eftersom der ikke blev foretaget målinger på så dybt vand. Inde i havneområdet blev der ikke registret en lige så skarp gradient, som der tilsyneladende findes på dybere vand

75 12.5 Estimering af tidevandsinducerede strømningshastigheder I Ilulissat er samtlige strømningshastigheder ekstremt lave (Bilag 13). Ikke en gang mellem kajerne, hvor tværsnitsarealet eller er meget lille, når hastighederne op over 1cm/s (Figur 44). De meget små hastigheder skyldes at de vandmasser, der findes i havnen ikke er særligt store. Sammenlignet med Ulkebugten i Sisimiut er vandmasserne i Ilulissat nærmest forsvindende. 1,2 1 0,8 Yderhavnen Inderhavnen RG Spildevandsudløb Mellem kajerne 0,6 Hastighed [cm/s] 0,4 0,2 0-0,2 22. Juli Au ,4-0,6-0,8 Figur 44: De tidevandsgenerede strømningshastigheder på udvalgte steder ved Ilulissat Strømningshastighed i relation til sedimentransport Der er ikke foretaget kornstørrelsesanalyse på sedimentprøver fra Ilulissat, men alle prøve på nær Yderhavn 3 var meget finkornede. Yderhavn 3 derimod bestod af lidt grovere sand. Det var muligt at udtage én prøve lige over Royal Greenlands udløb, der bestod af uomsatte rejeskaller. Denne prøve var dog ikke stor nok til at kunne analyseres for næringsstoffer og tungmetaller. De efterfølgende forsøg på at udtage en prøve på lokaliteten mislykkedes. Dette indikerer at der var meget grovkornet materiale her, og dermed kraftig strøm. Her af må det vurderes at det udledte affald transporteres bort fra havnens indløb. Prøverne med det højeste indhold af organisk materiale er fra Kanelen og inderhavnen samt lokalitet Yderhavn 2. Det høje indhold af organisk materialer bevidner at Kanelen ligger meget beskyttet i bunden af havnebassinet. Der er ligeledes et højt indhold ag organisk materiale i inderhavnen, hvilket kan skyldes, at området her er mindre strømeksponeret på grund af de to kaje. De tidevandsgenererede strømme i havnen er ikke kraftige nok til at kunne erodere materiale, der har større kornstørrelser end fint silt (0,02 mm). Det var dog ikke helt det billede, der dannede sig ved sedimentprøvetagningen, hvor der mange steder, især i yderhavnen, var svært at tage en prøve på grund af de store kornstørrelser

76 De meget lave tidevandsgenererede strømningshastigheder betyder at sedimenttransporten i havnen i Ilulissat er bestemt af andre faktorer. Vindgenererede bølger vil ikke have særlig stor betydning, da havnen ligger meget beskyttet og nærmest i læ. I havnen er der derimod en livlig trafik af store og små skibe, der skaber dønninger. Dønningerne vil være størst i yderhavnen, da det er her de store skibe lægger til. Det skaber mulighed for at genereres indadgående strømme, som kan transportere det finkornede materiale. I inderhavnen vil der alt andet lige være mindre strøm på grund af de mindre både og derfor mulighed for at partiklerne vil synke til bunds. I yderhavnen var det meget vanskeligt at tage sedimentprøver. Det tyder umiddelbart på, at der ikke er finkornet sediment tilstede. Det finkornede sediment var derimod til overflod tilstede i inderhavnen. Denne forskel kan ikke umiddelbart forklares på baggrund af tidevandsstrøm, idet der ikke er signifikant forskel på de beregnede strømhastigheder. I Ilulissat sker det et par gange om året at isbjerge kælver umiddelbart uden for havnen. Denne hændelse skaber meget store bølger, der til overflod er i stand til at erodere det finkornede sediment i bunden af havnen. Fiskeaffaldet i spildevandet er meget, meget små partikler, som allerede er i suspension. Disse partikler kan transporteres ved ekstremt små hastigheder, jvf. Hjulstrøms diagram i teoriafsnittet. Hvis de transporteres af en indadgående strøm, har de mulighed for at sedimentere i inderhavnen som beskrevet ovenfor. Hvis spildevandsudløbet var placeret på dybere vand, altså længere til havs, er der mulighed for, at større havstrømme vil transportere det suspenderede materiale væk fra havnearealerne. Desværre har det ikke været muligt, på den begrænsede tid der var til rådighed til feltarbejde, at kunne kortlægge strømningsmønstrene uden for havneområdet. Problemet er også at det rør, spildevandet løber i oprindeligt sluttede længere væk fra kysten, men er blevet ødelagt, formentlig af et grundstødt isbjerg. Det begrænser muligheden for at flytte spildevandsudløbet længere til havs uden at skulle sprænge det ned i havbunden, hvilket er ekstremt vanskeligt og uden for økonomisk rækkevidde

77 13 Sisimiut kontra Ilulissat 13.1 Næringsstoffer De vandprøver, der i Sisimiut har de højeste fosfor koncentrationer (ca. 0,3 ppm), er meget lavere end de to vandprøver fra Ilulissat, der havde de højeste koncentrationer (1,83 ppm og 8,80 ppm). Det stemmer overens med, at de to prøver med lav fosforkoncentration fra Ilulissat (0,09 ppm) i den høje ende af de koncentrationer, der blev målt i størstedelen af prøverne fra Sisimiut (under 0,11 ppm). Gennemsnittet for sedimentprøverne i Ilulissat er ca. 500 mg/kg højere end det for prøverne i Sisimiut. Til gengæld er den højest målte værdi væsentlig større i Sisimiut (ca mg/kg ved Royal Greenlands udløb) set i forhold til Ilulissat (ca mg/kg ved Yderhavn 3). Det skal dog bemærkes, at det ikke var muligt at få lavet en analyse på det rejeaffald, der fandtes i Ilulissat. Også kvælstofkoncentrationerne i Ilulissat er meget høje. Sisimiut skiller sedimentprøverne SHa, SHb og i endnu højere grad RGa sig ud fra de resterende. Undlades disse prøver er den gennemsnitlige kvælstofkoncentration for Sisimiut ca mg/kg. For Ilulissat bliver den gennemsnitlige koncentration på ca mg/kg. Undlades sedimentprøverne SHa, SHb og RGa i de generelle iagttagelser for Sisimiut vil prøverne 1a, 1b samt 2a være de eneste der mærkbart overskrider en koncentration på 3000 mg/kg. I Ilulissat derimod vil fem ud af de syv prøver fra havnebassinerne ligge på en koncentration omkring 5000 mg/kg. Der er en lille forskel på glødetabet, men det er ikke mere end 5-10 % -point større i Ilulissat, når der ses bort fra de tre prøver fra punktkilderne i Sisimiut, der er dobbelt så store som i Ilulissat. Der er altså meget høje niveauer af næringsstoffer og tungmetaller i havnen i Ilulissat

78 13.2 Tungmetaller 13.3 Sedimentprøver Indholdet af tungmetaller i Sisimiut og Ilulissat adskiller sig i høj grad fra hinanden, hovedsageligt på baggrund af at indholdet overordnet set er væsentligt større i Ilulissat end i Sisimiut. Nikkel niveauet i Ilulissat er godt 60 % højere end i Sisimiut, og koncentrationerne af bly er generelt 50 % lavere i Sisimiut. Desuden er indholdet af cadmium også langt højere i Ilulissat end i Sisimiut (66 %). Kobber niveauet er overordnet set næsten 75 % højere i Ilulissat. Generelt ligger indholdet af kobber i sedimentprøverne fra Sisimiut i den lave ende af EAC-intervallet i modsætning til Ilulissat, hvor stort set alle prøver ligger over det øverste EAC-værdi. Samtlige prøver fra Sisimiut og Ilulissat har en koncentration af zink, der ligger under den øverste EAC-værdi. På trods af et generelt højere indhold af zink i prøverne fra Ilulissat på 64 %, er det i Sisimiut-prøverne omkring spildevandsudledningen i Ulkebugten, de højeste koncentrationer er registreret. Overordnet set er der 66 % højere indhold af de fem målte tungmetaller i prøverne fra Ilulissat end i Sisimiut Vandprøver Ved at sammenligne indholdet af tungmetaller i vandprøverne i Sisimiut og Ilulissat, tyder det på at der generelt forekommer højere koncentrationer i Ilulissat. Overordnet set lå indholdet af nikkel i vandprøverne på samme niveau for Sisimiut og Ilulissat, mens indholdet af bly i de fleste tilfælde var 10 gange højere i Ilulissat end i Sisimiut. Blot i prøve 8B fra Sisimiut og to prøver fra Ilulissat (Kanelen 2 og Inderhavn 3) blev der registreret koncentrationer over den øverste EAC-værdi, mens der i de resterende 33 prøver var et meget begrænset indhold. Den gennemsnitlige kobberkoncentration i både Sisimiut og Ilulissat, der ligger på samme niveau, svarende til et indhold på næsten 100 gange den øverste EAC-værdi. Indholdet af zink lå næsten 50 % højere i Ilulissat end i Sisimiut. Overordnet set var det samlede indhold af de fem tungmetaller 60 % lavere i Sisimiut end i Ilulissat, og de generelt høje koncentrationer forekom i og omkring prøverne 8 og 9 i Sisimiut samt i Kanelen i Ilulissat

79 13.5 Hydrografiske data CTD-målinger Ved at sammenligne salinitets- og temperaturkurverne fra Sisimiut og Ilulissat er der flere ting, der adskiller de to lokaliteter fra hinanden. Temperaturen er væsentlig lavere i Ilulissat gennem hele vandsøjlen, og saliniteten ved overfladen er lavere i Ilulissat. Ilulissat blev der registret godt 4 ºC lavere temperaturer end i Sisimiut, hvilket betyder at afsmeltningen fra isbjergene har en stor indflydelse på temperaturen i vandsøjlen. Da afsmeltningen tilsyneladende kun i mindre omfang påvirker saliniteten, vil forskellen her ikke være signifikant. Til gengæld ses en større forskel på i saliniteten i top og bund af vandsøjlen i Ilulissat, hvilket forklarer den større tendens til lagdelingen her, da denne er salinitetsbetinget. Ved vandoverfladen er saliniteten specielt lavere i Ilulissat end i Sisimiut, hvilket kan tillægges den større tilførsel af lettere koldt vand fra afsmeltningen end påvirkningen af tilstrømningen af ferskvand fra vandsøen Strømkors Der er ikke lavet strømkorsmålinger i Ilulissat, idet undersøgelserne var mest koncentrerede omkring havnebassinerne. Strømkorsmålingerne i Sisimiut har dog givet interessant resultater, der vil være meget brugbare i en diskussion af en eventuel flytning af Royal Greenlands spildevandsudløb Strømhastigheder og sedimenttransport I Sisimiut opereres der med en tærskelfjord og om hvorvidt den tidevandsbetingede strøm kan transportere suspenderet materiale ind over tærsklen. Der genereres relativt store strømningshastigheder over et lille område, men på begge sider af tærsklen er hastighederne for små, til at der kan ske nogen særlig sedimenttransport. Det er vigtigt at pointere, at de estimerede strømningshastigheder kun er estimeret på baggrund af tidevandet. Især ved meget små hastigheder vil vindgenererede strømme og bølger samt skibes dønninger have stor betydning for sedimenttransporten, som det ses i Ilulissat. Der gælder helt specielle forhold i Ilulissat, især fordi dimensionerne er så små

80 14 Konklusion Det er en stor mængde feltarbejde, der ligger til grund for denne rapport og der har været meget store mængder data at skulle forholde sig til. Derfor er visse aspekter i rapporten ikke diskuteret tilbundsgående, da det ville have krævet meget længere tid end, der har været til rådighed siden feltarbejdet og laboratorieanalyserne blev afsluttet. De CTD målingerne, der skulle ligge til grund for en hydrologisk model til estimering af vandudskiftningen var desværre meget usikre, hvilket gør at modellen på trods af mange målinger ikke kan opstilles. Målingerne bruges dog stadig til hydrografisk beskrivelse af feltlokaliteterne, selvom de er behæftet med usikkerheder. I stedet er der lagt mere vægt på analyserne af sedimentprøverne og sedimenttransport. Selvom der overvejende er brugt de samme metoder og foretaget de samme undersøgelser i begge byer er resultatet af undersøgelserne og konklusionerne, der drages på basis af dem meget forskellige Sisimiut Generelt er den marine forurening uden for havneområderne koncentreret omkring punktkilder, men der er tegn på at især tungmetaller transporteres, da de findes andre steder end ved punktkilderne. Næringsstofferne er det sværere at påvise en transport af, da de forekommer naturligt og ikke nødvendigvis behøver at stamme fra den samme kilde. Spildevandsudløbet i Ulkebugten, hvortil Sygehuset er tilknyttet, har medført en voldsom tungmetalforurening af det sediment, der ligger i nærheden heraf. Bly, kobber zink og cadmium er de metaller, der findes i meget høje koncentrationer i forhold til de andre prøver. Der er tegn på, at de udledte tungmetaller transporteres internt i Ulkebugten, da kobber og især cadmium findes i ret høje koncentrationer andre steder i bugten. I sedimenterne omkring Royal Greenlands spildevandsudløb findes forhøjet niveau af tungmetaller, men ikke så højt som målinger fra sidste år. Vandprøver tyder på, at der findes tungmetalholdigt suspenderet materiale ved bunden, men det kan ikke afgøres om disse partikler transporteres ind mod Ulkebugten. Den tidevandsbetinge strøm er kun lige stærk nok til at holde partikler i suspension i Ulkebugten og ved Royal Greenland. Tærsklen er det eneste sted, hvor der er potentiale for egentlig erosion. Ved Royal Greenland betyder det, at dønninger og vind må have betydning for transporten, da indholdet af næringsstoffer ikke tyder på en voldsom akkumulation af organisk materiale. Ulkebugtens lagdeling er ikke særlig kritisk, da det lavsaline vand kun findes i den absolut øverste del af vandsøjlen. Desuden tyder CTD-målingerne på at vandudskiftningen er begrænset. Der er ikke umiddelbart et kritisk niveau af eutrofiering, på nær ved punktkilderne. Til gengæld er strømningshastighederne vest for Teleøen tilstrækkelige til transport af spildevand med et vist indhold af større partikler

81 14.2 Ilulissat Det oprindelige problem, den dårlige lugt skyldes anaerob nedbrydning af organisk materiale. Materialet stammer fra Royal Greenlands fiskefabrik, der udleder spildevand fra produktionen ved havneindløbet. Udover næringsstoffer og organisk materiale er det også fundet tungmetaller forskellige steder i havnebassinerne. Overordnet set er det største problem lugten af svovlbrinte. Der er fundet en relativt stor andel organisk materiale og mange næringsstoffer. Eutrofieringen er umiddelbart værre end i Ulkebugten. På trods af de store mængder organisk materiale, har det ikke været muligt at konstatere en sammenhæng mellem sedimenternes indhold af tungmetaller og organisk materiale. Visse prøver indeholdt relativt høje tungmetalkoncentrationer, men havde et lavt indhold af organisk materiale. Det skyldes sandsynligvis, at der i havnesedimentet findes en del ler, som også har potentiale for at binde tungmetaller. Strømningen i havnen er ikke tidevandsbetinget og sandsynligvis ikke mærkbart påvirket af vindgenererede bølger. Større skibes dønninger er derfor styrende for sedimenttransporten. Det medfører markant forskel på strømmen i inderhavn og yderhavn og giver gode betingelser for sedimentering i inderhavnen. Især i yderhavnen er sedimentets tungmetalkoncentrationer langt over EAC- og baggrundsværdier, hvilket kan skyldes, at der her har været en reparationsplads for skibe, men kan også være cadmium fra rejeskaller. Tungmetalforureningen er væsentligt værre i Ilulissat end i Sisimiut med koncentrationer af cadmium og kobber, der er dobbelt så store i Ilulissat, som ved spildevandsudløbet i Ulkebugten

82 15 Løsningsforslag 15.1 Sisimiut Det anbefales, at det tages op til overvejelse at flytte spildevandsudløb i Ulkebugten, så der ikke opstår yderligere tungmetalforurening af bugten. Hvis udløbet føres ud vest for Teleøen opnås strømhastigheder, der er store nok til at kunne transportere suspenderet materiale, men det kræver et større anlægsarbejde at få spildevandet ledt derud. På trods af de lave værdier for de beregnede tidevandsgenererede strømningshastigheder ser det alligevel ud til at en stor del af det organiske materiale, der udledes fra Royal Greenlands fabrik transporteres væk fra udløbet. Tungmetalkoncentrationerne er signifikant højere end det generelle niveau, men i forhold til forureningen fra spildevandsudløbet i bugten er der ikke udpræget grund til bekymring. Der kan argumenteres for at udløbet burde flyttes ud, hvor strømhastighederne er større, men set fra et cost-benefitmæssigt synspunkt vil det være mere oplagt at gøre noget ved spildevandsudløb i Ulkebugten Ilulissat Et af de løsningsforslag, der allerede har været drøftet af lokale er muligheden for at fjerne slammet i bunden af inderhavnen, såkaldt klapning af sedimentet. Det er en metode, der anvendes mange steder i danske havne, men dansk lovgivning kræver at sedimentet indhold af tungmetaller ikke overskrider et sæt af grænseværdier, der er specielt gældende her for. De danske værdier kan ikke umiddelbart overføres til grønlandske forhold, da baggrundsværdierne på Grønland er noget højere. Der kræves derfor en grundigere undersøgelse af omfanget af tungmetalforureningen, heriblandt en mere detaljeret fastsættelse af det naturlige niveau, baggrundsværdien. En vigtig pointe er desuden, at klapning kun er en midlertidig løsning, hvis ikke kilden til problemet fjernes. Større strømningshastigheder i inderhavnen ville kunne forhindre sedimentation af slam. Desværre er dette ikke praktisk muligt, da de lave strømningshastigheder skyldes havnens funktion. Store skibe har ikke mulighed for at komme ind i inderhavnen, og kajerne, der til en vis grad skærmer for større strømme og bølger, er nødvendige både som bølgebryder ved kælvende isbjerge og som en vigtig udvidelse af havnearealerne. Flytning af Royal Greenlands spildevandsudløb vil på langt sigt være den mest effektive, men også en meget dyr løsning. Erfaringen viser dog, at det kræver, at rørledningen sikres mod isbjerge, hvis den skal ligge på bunden. Rørledningen har tidligere været ledt længere til havs, men dens nuværende placering er et resultat af isens kræfter. Den mest oplagte placering ville være på den sydlige side af det næs, hvor de store olietanke er placeret (den sydlige afgrænsning af havneindløbet), hvor der jo i forvejen udledes kommunalt spildevand. Enhver overvejelse af flytning af rørledningen bør dog følges op af undersøgelser omkring strømforholdene. Denne undersøgelse kunne udføres med strømkors, som er effektive i forhold til hvor lidt teknik, der skal til. Flyttes udløbet vil det dog ikke betyde, at havnen bliver ren lige med det samme. Det vil tage år før alt det ophobede organiske materiale er totalt nedbrudt og qua nedbrydningen vil det ikke fjerne de umiddelbare gener, nemlig lugt

83 16 Referenceliste [AMAP, 1997] Arktisk Forurening: Tilstandsrapport om det arktiske miljø, AMAP Arctic Monitoring and Assessment Programme. Miljø- og Energiministeriet, Miljøstyrelsen, 1997 [AMAP, 2004] [Appelo og Postma, 2004] Geochemistry, Groundwater and Pollution. C. A. J. Appelo og D. Postma. Second edition, Beta version, January [Benient et al, 1997] Ground water contamination transport and remediation. Philip B. Benient, Hanadi S. Rifai og Charles J. Newell. Prentice-Hall, Inc [Bernes, 1996] The Nordic arctic environment unspoilt, exploited, polluted. Tekst: Claes Bernes. English translation: Martin Naylor. The Nordic council of ministers, NORD 1996:26, Copenhagen [Born og Böcher, 2001] The Ecology of Greenland af Erik W. Born og Jens Böcher. Engelsk oversætning af Danny Eibye-Jacobsen, [CAM, 2004] Center for Environmental Arctic Medicine, [Chawes et al., 2004] Notat til Jens Peter Lange. Tina Chawes, Rikke Nielsen og Sanne Skov Nielsen, Notat forefindes i Bilag 16 [Davis, 1983] Davis, Richard A, Jr: Depositional Systems A Genetic Approach to Sedimentary Geology, New Jersey, 1983 [Dpc, 2003] Dansk Polar Center, [Farvandsvæsenet, 2003] Tidevandstabeller 2004 for grønlandske farvande. Farvandsvæsenet [Fog, 1997] Økologi en grundbog af Kåre Fog, med bistand fra Ib Johnsen. G.E.C Gads Forlag, København 1997 [Helweg, 2000] Kemiske stoffer i miljøet. Arne Helweg, Gads Forlag, København

84 [Ilulissat kommune, 2004] [Jensen, 2004] Personlig samtale med kommuneingeniør i Ilulissat, Anders Eistrup Jensen den 6. august 2004 på rådhuset i Ilulissat [Jørgensen, 2004] Tungmetaller i det marine miljø omkring Sisimiut. Marie With Jørgensen. Rapport i faget Arktisk teknologi, afleveret 19/ [Kort og Matrikelstyrelsen, 1977] 1451 Havneplaner. Kort og Matrikelstyrelsen, Danmark, Trykt februar [Kort og Matrikelstyrelsen, 2001] 1552 Havneplaner. Kort og Matrikelstyrelsen, Danmark, Trykt april 2001 [KU, 2004] [Loring og Asmund, 1996] Geochemical factors controlling accumulation of major and trace elements in Greenland coastal and fjord sediments. D.H. Loring og G. Asmund, Enviromental Geology 28 (1) juli 1996, Springer- Verlag 1995 [Miljøstyrelsen, 1997] Erhvervsaffald og udvalgte affaldsstrømme Et debatoplæg, Bilag 2: Miljøbelastende stoffer. Oplæg fra Miljøstyrelsen, [Miljøstyrelsen, 2001] [Miljøstyrelsen, 2004] Vurdering af sedimenter Tillæg til rapport om Atlasdatabasen. [Narzaroff og Alvarez-Cohen, 2001] Environmental Engineering Science af William W. Narzaroff og Lisa Alvarez-Cohen John Wiley & Sons, Inc [Netdoktor, 2004] Arne Astrup, [NOVA, 2004] Nationalt program for overvågning af vandmiljøet også kaldet NOVA 2003 Februar Offentliggjort på DMUs hjemmeside. [Philbert, 2003] Poul-Erik Philbert. Rygere mere belastede af miljøgifte,

85 [Pickard og Emery, 1982] Pickard, George L og Emery, William J.: Descriptive Physical Oceanography An Intruduction. 4. Udgave, Pergamin Press,1982 [rbr-global, 2004] [RG, 2004] Rundvisning på Royal Greenlands fabrik i Sisimiut, 30/ Oplysninger fra denne rundvisning forefindes i Bilag 8 [Sisimiut kommune, 2004 ] [Sørensen og Hag, 2000] Vandmængder og kemi i Sisimiut. Camilla Blankholm Sørensen og Maria Plougmann Hag. Eksamensprojekt nr. 266, Institut for Geologi og Geoteknik, DTU. Afleveret juli [Theil et al., 2003] Registrering af affaldsdepoter og forurenede grunde på Grønland. Tina Theil, Mogens Wium og Jørgen Bille-Hansen. Grønlands Forundersøgelser, ASIAQ [Ucdavis, 2004] [Univ. Tokyo, 2004] [Ærtebjerg et al. 2003] Nutrients and eutrophication in Danish marine waters Edited by: Gunni Ærtebjerg, Jesper H. Andersen og Ole S. Hansen. National Environmental Research institute,