Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Sågsjön ligger i Nacka kommun, 13 km öster om centrala Stockholm. Sjön är 19 m djup och ligger i en sprickdal som löper från nordväst till sydöst. Den består av två bassänger vilka sammanbinds av ett sund. Utloppet är i Kummelnäsviken vidare ut till Höggarnsfjärden som ligger i utloppet från Stockholmsström. Sågsjöns yta är 29,4 ha och tillrinningsområdet 443,3 ha. Skog och block i skog utgör den största markanvändningen med 43%. Därefter kommer antropogent påverkad markanvändning som bebyggelse och industrier med 38%. Syftet med detta arbete är att undersöka varifrån fosfor som tillförts Sågsjön under de senaste 100 åren har kommit samt att beskriva hur fosforhalten i Sågsjön kommer att utvecklats med alternativa framtida belastningar. Under sommaren och hösten 2000 har en utökad provtagning genomförts. I alla tillflöden, utflödet samt på fyra punkter i sjön har prov tagits vid fem tillfällen. Syftet med provtagningen har varit att få en uppfattning av hur mycket näringsämnen som kommer till sjön från olika områden och se hur halterna i sjön varierar över tiden. Sågsjöns pH ligger alltid över 7 och alkaliniteten är över 1,5 mekv/l, detta beror på kalken i marken. Totalfosforhalten i epilimnion ligger runt 25 mg/l. Det bedöms som tillståndsklass 3, höga halter, det vill säga en eutrof sjö enligt Naturvårdsverkets Bedömningsgrunder för miljökvalitet. Under stora delar av året är det syrgasfritt på bottnen. Prov på sediment har tagits och en fosforfraktionering har genomförts. Den mängd lättlösligt och järnbundet fosfor som sedimentet kan avge till vattnet uppskattas till 130 kg. Många antaganden angående markanvändning, antal människor som bott runt sjön och deras avloppsstandarder har gjorts för att uppskatta tillförseln av fosfor under de senaste 100 åren. I början av 1900-talet tillfördes 21 kg fosfor per år (kgP/år) till sjön. På 1930-talet började avloppsvatten tillföras Sågsjön. Belastningen ökade gradvis för att vara som störst på 1970-talet med 307 kgP/år. Nu är den uppskattade tillförseln 143 kgP/år. Antal fastigheter som år 2000 inte är anslutna till kommunal vatten och avlopp är cirka 250 stycken varav hälften är permanent boende och hälften fritidshus. För att få en uppfattning om fosforomsättnigen i Sågsjön under 150 år har en datamodell använts med vars hjälp fosforhalten i vatten och sediment beräknas. Syftet med modellen är att försöka belysa den tidsmässiga responsen på en avlastning av Sågsjöns nuvarande fosforbelastning. Tre olika scenarier har modellerats. Det första innebär att nuvarande belastning bibehålls. Det andra scenariet utgår ifrån Nacka kommuns planer på att ansluta alla enskilda avlopp inom sex år, vilket medför en halvering av tillförseln. Scenario tre innebär att även allt dagvatten avleds och ger samma belastning som i början av 1900-talet. Resultatet av modelleringen är att vid 1900-talets början var fosforhalten i Sågsjön 10 mgP/l. Nu ligger koncentrationen på 30 mgP/l. Med scenario ett kommer sjöns fosforhalt att vara i princip oförändrad under de närmaste 50 åren. En halvering av tillförseln medför att koncentrationen i sjön sjunker till drygt 20 mgP/l efter 20 år. Fördröjningen beror på att sedimentet avger fosfor till vattnet, internbelastning. För scenario tre sjunker fosforhalten till cirka 15 mgP/l inom 50 år. Om avloppen runt Sågsjön ansluts som planerat så anser inte jag att ytterligare restaureringsåtgärder är nödvändiga. Sjöns framtida utveckling måste följas genom provtagning.

Sågsjön is a lake situated 13 km east of central Stockholm, the capital of Sweden. The lake is 19 meters deep and placed in a rift valley. It consists of two basins, which are connected by a sound. Its outlet falls into the Baltic sea. The area of Sågsjön is 29,4 ha and its catchment area 443,3 ha. Forest with rock outcrops covers 43 % of the catchment, residential areas and industries 38 %. The aim of this project is to investigate into the sources of the phosphorus that has been added to Sågsjön during the last 100 years and predict the level in the lake under various future charge. During summer and autumn in 2000 a great amount of samples has been taken. At all the inlets and at four places in the lake samples have been taken five times. The aim of the sampling was to see from which areas the phosphor came and how the concentration varied with time. The pH in Sågsjön was constantly above 7 and alkalinity above 1,5 mekv/l, the main factor being the limestone in the soil. The concentration of total-phosphorous in the epilimnion was 25 mg/l. According to the Swedish Environmental Protection Agency’s report “Environmental Quality Criteria” on lakes and watercourses the state of the lake was 3, a eutrophic lake. There was no oxygen in the hypolimnion during most time of the year. On samples of the sediment a phosphorous fractionation was made. The amount of phosphorus that could easily be released from the sediment to the water was estimated at 130 kg. To estimate the amount of phosphorus that has been supplied to the lake during a hundred years many assumptions were made about land use, the number of people living around the lake and their sewage system. In the beginning of the 20th century the supply was 21 kg phosphorus each year (kg P/ year) to the lake. During the 1930’s sewage water began to feed Sågsjön. The charge increased and the largest amount of phosphorus reached the lake during the 1970’s then being 307 kg P/ year. Now the estimated supply is 143 kg P/ year. Today the number of houses that let out untreated water is about 250, half of them being permanent and half summer houses. To get a picture of the turnover of phosphorus in Sågsjön during 150 years the amount of phosphorus in the water and sediment was calculated using a mathematical model. The aim was to study the response of the lake to a discharge of phosphorous. Three different scenarios were tested. In the first the supply for the next 50 years is the same as the current one. The second scenario is based on the plans to connect all the houses to a sewage treatment plant within six years. That makes the supply half the current one. Scenario three involves treatment as under scenario 2 plus abduction of all surface water. Then the supply will be as at the beginning of the 20th century. The amount of phosphorus in Sågsjön was 10 mg/l at the beginning of the 20th century according to the model. The current concentration is about 30 mg/l. With scenario one the phosphorous concentration in the lake will not change during the next 50 years. When the supply is half the present the concentration is reduced to 20 mg/l after 20 years. The delay depends on the phosphorus that leaks from the sediment to the water- internal loading. If scenario three is realised the amount of phosphorus will be 15 mg/l in 50 years. If the sewage in Sågsjöns catchment area will be connected to a sewage treatment plant as planned I don’t think it’s necessary with further measures. The future development in the lake must be controlled by with sample taking.