Ringsted Femern Banen Projekteringsfasen, NIRAS + Rambøll Notat Dato 23-10-2015 RFB_10_03_05_Nr2004_Kvælstofbelastning i Guldborgsund Kvælstofbelastning i Guldborgsund 1.1 Vedtagne vandplaner og udkast i høring... 2 2.1 Grave og klapmængder... 4 2.2 Metode til beregning af kvælstofbelastning i vandområderne... 4 2.3 Kvælstofbelastning... 5 Udført 22.10.15 LKP, KSCH Kontrol 23.10.15 ESB, JAD, JBN Godkendt 23.10.15 JBN Ringsted - Femern Banen Telefon Telefax Journalnr. Amerika Plads 15 8234 0000 2100 København Ø Direkte femern@bane.dk Notat www.bane.dk Side 1(7)
1 Indledning 1.1 Vedtagne vandplaner og udkast i høring I efteråret 2014 blev Vandplan 2009 2015 for Smålandsfarvandet, Hovedopland 2.5, Vanddistrikt Sjælland og Vandplan 2009 2015 for Østersøen, Hovedopland 2.6, Vanddistrikt Sjælland vedtaget (Miljøministeriet 2014a; 2014 b). I december 2014 blev 2. generationsplanerne for perioden 2015 2021 (vandområdeplaner) udsendt i høring (Miljøministeriet 2014c). Formelt set udgør vandområdeplanerne ikke et bindende grundlag, idet de pt. er i høring, men de faktuelle oplysninger i vandområdeplanerne er relevante i forhold til projektet. Figur 1. Vandområder i vandområdeplanerne 2015-2021. Uddrag af figur på s. 93 i Udkast til vandområdeplan (2015-2021) for Vandområdedistrikt Sjælland. Kilde: Miljøministeriet (2014). Dette notat omfatter en beregning af kvælstofbelastningen fra udbygning af Kong Frederik IX bro alene og kumulativt i forhold til etablering af en Ny Storstrømsbro. Notatet omfatter på bagrund af beregningerne en faglig vurdering i forhold til retningslinjerne i de vedtagne vandplaner samt høringsudkast til vandområdeplaner 2015-2021, herunder oplysninger om vandområder, belastning, baseline, og målbelastning i bilag 1 i vandområdeplanerne. Vandområderne er stort set de samme i begge generations vandplaner, dog har Smålandsfarvandet, åben del (vandområde 206) fået justeret sin afgrænsning i den nordlige del af området i udkast til vandområdeplan i forhold til den gældende vandplan (Figur 1). Dette har ingen betydning i forhold til beregningen af kvælstoftilførslen til vandområderne fra udbygning af Kong Frederik IX bro over Guldborgsund. Udbygning af Kong Frederik IX bro kan potentielt påvirke vandområde 38 Guldborgsund med sedimentspild fra graveaktiviteterne, som vist på Figur 2. Kvælstoffet vil blive omsat forholdsvist hurtigt og indbygget i biologisk biomasse, som forventes at blive ført med strømmen ud af sundet, hvorefter det sekundært vil ende i vandområde 209, Rødsand syd for graveområdet og mod nord i vandområde 206. Sedimentspildet i vandområde 206 kan i det værst tænkelige scenarie yderligere påvirke vandområde 37 Avnø og vandområde 34 Smålandsfarvandet, syd (Figur 1). Side 2(7)
Klapning fra projektet vil foregå på Kogrunden Klapplads i Smålandsfarvandet, åbne del vandområde 206. Spredning af sediment fra klappladsen kan i det værst tænkelige scenarie yderligere påvirke vandområde 37 Avnø og vandområde 34 Smålandsfarvandet, syd (Figur 1). Figur 2. Nettosedimentation i mm efter at graveperioden ved Kong Frederik IX bro er afsluttet. Blå og lilla farve angiver de højeste sedimentationer helt tæt ved gravearbejdet. Rød og orange angiver den højeste sedimentation ved spredning væk fra gravearbejdet. Gule farver er sedimentationer under 2 mm. Kilde: Banedanmark (2015). Side 3(7)
2 Beregninger af kvælstofbelastning 2.1 Grave og klapmængder Tillæg til Natura 2000 konsekvensvurdering for Guldborgsund og Engmosen (Banedanmark 2015a) samt Tillæg nr. 2 til Natura konsekvensvurdering for Guldborgsund (Banedanrmak 2015b) angiver et gravescenarie, samt gravemængder. Graveaktiviteterne omfatter afgravning af materiale til arbejdskanal og rende ved bropiller på ca. 17.200 m 3 og afgravning af blødbund indenfor en spunsvæg ved dæmninger på ca. 30.000 m 3, hvilket vil medføre et mindre spild i forbindelse med afgravningen svarende til ca. 1.610 m 3. De 30.000 m 3 afgravet materiale fra blødbundsudskiftningen vil afhængig af afgravningsmetode enten blive deponeret på land elelr blive klappet på Kogrunden Klapplads. I dette notat vil der blive vurderet på worstcase, hvor alt mateiale bliver klappet og der ikke vil ske deponering på land. Der forventes et spild ved klapning på ca. 4.720 m 3 sediment. 2.2 Metode til beregning af kvælstofbelastning i vandområderne I forbindelse med afgravning og klapning sker der et spild. For den andel af det afgravede materiale, der sker til arbejdskanal og ved probiller, er spildet vurderet til 10 % af de 50 %, der udgøres af gytje. For afgravning af blødbund indenfor spuns er spildet vurderet at udgøre 5 % af de 50 %, der udgøres af gytje. For klapning forventes et spild på 10 % af de 50 %, der udgøres af gytje. Som baggrund for at vurdere hvor meget kvælstof, der frigives til vandfasen, er der udført udvaskningsforsøg af syv sedimentprøver i laboratoriet. Sedimentprøverne er udtaget i de planlagte graveområder i forskellige dybder og er vist i Tabel 1. Beregningerne er baseret på det gennemsnitlige indhold af kvælstof i sedimentprøverne på 63 mg/kg (Tabel 1). Tabel 1. Prøvedybde og indhold af total vandopløseligt N (kvælstof) i syv sedimentprøver fra graveområderne. Prøve nr./analyser 1 2 3 4 5 6 7 Gennemsnit Prøvedybde (m) 0,2-2 0,2-2 1-3,5 1-4 1-2 1,3-2,6 2,9-4,5 - Total N (vandopl.) (mg/kg) 113 31,4 29,6 27,4 23,7 86 130 63 Transporten af kvælstof opløst i vandsøjlen er omregnet til tons. På baggrund af hydrauliske skønsvurderinger af strømningerne i området er der foretaget en opgørelse af belastningen af de enkelte vandområder, som vurderes at kunne få tilført kvælstof. Følgende vandområder er omfattet af beregningerne (Miljøministeriet 2014c): Hovedvandopland 2.5 38 Guldborgsund 206 Smålandsfarvandet, åbne del 34 Smålandsfarvandet, syd Side 4(7)
37 Avnø Fjord Hovedvandopland 2.6 209 Rødsand Fordeling af spild til de enkelte vandområder er baseret på en indledende vurdering af vandmassernes flux mellem områderne baseret på den hydrauliske modellering i forbindelse med udbygning af Kong Frederik IX bro (Banedanmark 2015) og den hydrauliske modellering i forbindelse med VVM for Ny Storstrømsbro (Vejdirektoratet 2014). Kvælstofbelastningen i Guldborgsund (vandområde 38) er beregnet som den mængde kvælstof, der frigives fra sedimentspildet fra afgravningen for arbejdskanal, rende ved bropiller samt blødbundsudskiftning. Kvælstoffet vil blive omsat forholdsvist hurtigt og indbygget i biologisk biomasse, som forventes at blive ført med strømmen ud af sundet, og sekundært kan ende i vandområde 209 Rødsand syd for graveområdet (3/4 af belastningen fra gravespildet) og mod nord ind i vandområde 206 (1/4 af belastning fra gravespildet). Ifølge hydraulisk modellering i VVM for Ny Storstrømsbro (Vejdirektoratet 2014) kan sedimentspild i vandområde 206 i det værst tænkelige scenarie potentielt også påvirke vandområde 37 Avnø (1 % af spild i vandområde 206) og vandområde 34 Smålandsfarvandet, syd (10 % af spild i vandområde 206). Klapning af det afgravede materiale vil foregå på Kogrunden Klapplads, der ligger i Smålandsfarvandets åbne del (vandområde 206). Dette område vil derfor modtage 100 % af næringsbelastningen fra spildet ved klapning. Der er lav strøm over klappladsen og spredningen omkring pladsen vil derfor være af begrænset omfang (Vejdirektoratet 2014). Sekundært vurderes det i det værst tænkelige scenarie, at 10 % af næringsbelastningen fra spildet fra klapning tilført Smålandsfarvandets åbne del (vandområde 206) vil blive ført ned i Smålandsfarvandets sydlige del (vandområde 34) og 1 % op i Avnø Fjord (vandområde 37). Som grundlag for vurderingen af kumulative effekter i området antages graveaktiviteterne for udbygningen af Kong Frederik IX bro at foregå i samme år som graveaktiviteter i forbindelse med anlæg af Ny Storstrømsbro, som foregår i Storstrømmen (vandområde 45). Ny Storstrømsbro er et projekt under Vejdirektoratet, og her forventes udgravet ca. 401.000 m 3 sediment i 2017. Der er foretaget en beregning over belastningen med kvælstof til de forskellige vandområder fra aktiviteter på Ny Storstrømsbro ud fra samme forudsætninger for spredning mellem vandområderne, som beskrevet ovenfor. Beregningerne af kvælstofbelastning fra Ny Storstrømsbro projektet er lavet på baggrund af et gennemsnitligt indhold af vandopløseligt kvælstof i sedimentet på 50 mg/kg. Estimaterne er vist i Tabel 2. Der vil udelukkende kunne forekomme kumulative effekter i forhold til kvælstofbelastning fra Ny Storstrømsbro og udbygning af Kong Frederik IX bro i vandområde 206, 34 og 37 (Figur 1). 2.3 Kvælstofbelastning Den beregnede kvælstofbelastning til vandområderne i anlægsperioden for udbygning af Kong Frederik IX bro og Ny Storstrømsbro i 2017 er vist i Tabel 2. Ved graveaktiviteterne i Guldborgsund frigives 0,21 t kvælstof. Det frigivne kvælstof indkorporeres hurtig i vandets biomasse, og føres med strømmen til vandområde 209 (3/4 af kvælstoffet, svarende til 0,16 t) og 206 (1/4 af kvælstoffet, svarende til 0,05 t). Vandområde 206 tilføres yderligere kvælstof fra spildet ved klapning af materialer fra Guldborgsund (0,61 t) og fra Ny Storstrømsbro projektet (1,50 t), og af den samlede mængde forventes 10% at belaste vandområde 34 (0,06 t + 0,22 t). Side 5(7)
Tabel 2. Kvælstofbelastning fra gravescenariet og klapning for udbygning af Kong Frederik IX bro i 2017 fordelt på de vandområder, som kan påvirkes af projektet. Aktuel belastning (2008-2012), målbelastning og baseline i 2021 er fra Bilag 1 i vandområdeplanerne (Miljøministeriet 2014c). Baseline 2015 er angivet som tilførsel fra land+atmosfære i de gældende vandplaner (Miljøministeriet 2014a). Den kumulative belastning med Ny Storstrømsbro er desuden inkluderet. ID Vandområdedistrikt Baseline Aktuel Belastning Målsætning Kvælstofbelastning 2017 Sjælland 2015 2008-2012 Kong Frederik IX bro Ny Storstrømsbro Kumulativ tons/år tons/år tons/år tons/år tons/år tons/år Vandområde 38 Guldborgsund 741 439 412 0,21 - - 209 Rødsand 506 110 108 0,16 - - 206 Smålandsfarvandet, åbne del 769 216 228 0,66 1,50 2,16 34 Smålandsfarvandet, syd 802 403 379 0,06 0,22 0,28 37 Avnø 270 149 146 0,00 0,02 0,02 3 Vurdering af konsekvenser af kvælstofbelastning i 2017 Den samlede kvælstofbelastning til vandområderne i forbindelse med afgravning og klapning fra udbygning af Kong Frederik IX bro i 2017 er beregnet til totalt 0,8 tons N for gravescenariet. For gravescenariet og klapning vil kvælstofbelastningen i alle de berørte vandområder samlet set maksimalt udgøre 0,02 % af målbelastningen. Merbelastningen vil være midlertidig, og da den er af et så begrænset omfang, vurderes det, at kvælstofbelastningen ikke vil være til hindring for opfyldelsen af miljømålene for de enkelte vandområder. Kumulativ påvirkning fra udbygning af Kong Frederik IX bro og Ny Storstrømsbro vil være størst i vandområde 206, Smålandsfarvandet åben del, hvor klapning fra begge projekter forventes foretaget. Den kumulative kvælstofbelastning i vandområde 206 fra de to projekter medfører en total belastning på henholdsvis 0,7 ton N og 1,5 ton N, svarende til maksimalt 1 % af målbelstning i vandområdet, når både graveaktiviteter og klapning for Kong Frederik IX bro tages i betragtning. For vandområde 34 vil den kumulative kvælstofbelastning udgøre ca. 0,08 % af målbelastningen. Den kumulative kvælstofbelastning fra de to projekter vurderes på denne baggrund ligeledes ikke at være til hindring for opfyldelsen af miljømålene for de enkelte vandområder. 4 Referencer Banedanmark (2015a): Tillæg til Natura 2000 konsekvensvurdering for Guldborgsund og Engmosen, august 2015. RFB_10_03_05_Nr2000_Tillæg Naturkonsekvensvurdering_Guldborgsund og Engmosen. Banedanmark (2015b): Tillæg nr. 2 til naturkonskekvensvurdering for Guldborgsund, oktober 2015. RFB_10_03_05_Nr2013_Tillæg 2 naturkonsekvensvurdering. Side 6(7)
Miljøministeriet (2014a): Vandplan 2009-2015. Smålandsfarvandet. Hovedvandopland 2.5. Vandistrikt: Sjælland. 2011, rev. 2014. Miljøministeriet (2014b): Vandplan 2009-2015. Østersøen. Hovedvandopland 2.6. Vandistrikt: Sjælland. 2011, rev. 2014. Miljøministeriet (2014c): Udkast til Vandområdeplan 2015-2021 for Vandområdedistrikt Sjælland. December 2014. Vejdirektoratet (2014): Storstrømsbroen. Miljøvurdering. VVM-redegørelse. Del 2. Rapport 516. Udarbejdet af NIRAS. Side 7(7)