De många gruvor som har funnits och finns i Dalälvens avrinningsområde, har bidragit till att vattnet i älven varit mycket påverkat. Flera tungmetaller kan spåras. Halterna av metallerna följs därför genom miljöövervakningen. Det har visat sig att koncentrationerna av tungmetaller faktiskt minskar. Sedan exempelvis koppar började analyseras under tidigt 1980-tal har halterna minskat i vattnet i Dalälvens flodmynning. I likhet med kopparkoncentrationen har också koncentrationen av zink och kadmium minskat sedan 1980-talet. Den stora minskningen tycks ske i övergången från 1980-talet till 1990-talet när gruvornas avfallsvatten börjar renas. Även för metallen nickel som började analyseras först på 1990-talet går det att se en tydlig minskning i koncentration fram till nutid.
Trender av metallhalter i Dalälven nära Dalälvens mynning i Älvkarleby
De fyra diagrammen visar trender över metallhalter nära Dalälvens mynning i Älvkarleby. Metallerna är totalhalten av kadmium, koppar, nickel och zink och visas i μg/l. Samtliga diagram visar att halterna sjunkit betydligt under de senaste åren.
Dalälvens olika delar
Dalälven är Sveriges näst längsta vattendrag. Sett till den mängd vatten som rinner fram i älven placeras Dalälven på sjunde plats över Sverige största vattendrag (årsmedelvattenföringen är 365 kubikmeter per sekund). Som namnet antyder, avvattnar älven större delarna av Dalarna. Källorna är bäckar i fjällmiljö. Avrinningsområdet domineras av skogs- och myrmark som utgör 83 % av ytan, medan jordbruksmarken utgör 3 % av ytan. Drygt 250 000 personer bor inom älvens avrinningsområde.
Dalälven är sammanslagningen av två huvudgrenar: Österdalälven och Västerdalälven. Österdalälven har sina källflöden i nordvästra Dalarna, några biflöden har sina källor i södra Härjedalen. Storån och Orsaälven är två betydande tillflöden. Österdalälven har en mer östlig dragning än Västerdalälven och rinner ut i sjön Siljan vid Mora. Siljan är till ytan Sveriges sjunde största sjö (292 km2). Sjön är mycket djup (maxdjup 134 meter, medeldjup 27,8 meter) och den omsätter sin vattenmängd på ca 1,5 år. Från Siljan rinner älven sedan vidare i två mil innan Älvmötet där Österdalälven möter Västerdalälven. Härifrån heter vattenflödet Dalälven. Dalälven rinner förbi Älvkarleby strax innan den fortsätter ut i Bottenhavet i Skutskär i Norduppland.
Västerdalälven har som namnet antyder en mer västlig dragning än Österdalälven. På sin väg från källflödena i nordvästra Dalarna passerar den delvis genom Trysils kommun i Norge, där den heter Ljøra. Fulan (Fuluälven) och Vanån är betydande tillflöden till Västerdalälven och ansluter vid Fulunäs respektive Vansbro.
Kombination av olika typer av miljöövervakning
För att kunna ge en bild av hur Dalälvens vattenkvalitet förändras från källa till hav är det nödvändigt att kombinera data från olika typer av miljöövervakning. Systemet med nationella datavärdar förenklar det arbetet eftersom data blir allmänt tillgängliga via webbportaler. För denna studie har författarna kombinerat information från samordnad recipientkontroll (SRK), regional miljöövervakning (RMÖ) och den nationella miljöövervakningens delprogram trendstationer och delprogram flodmynningar (NMÖ). En karta visar platserna för provtagningsstationerna med metalldata använda i denna studie.
Kartan visar läget för SRK-, NMÖ- och RMÖ-stationer som ingått i analysen.
Hur gruvmetallerna påverkar
Miljöövervakningen visar bland annat hur stora mängder av metaller som förekommer i vatten. Gruvmaterial innehåller många metaller och vi har i denna artikel valt ut koppar, zink, kadmium och nickel. I höga koncentrationer är många metaller är giftiga för akvatiska organismer, djur och människor.
Koppar och zink är skadligt för akvatiska organismer i för höga koncentrationer. Detta kan utnyttjas och används till exempel i bottenfärger för båtar som då får mindre påväxt. För människan är koppar och zink giftigt i höga halter, kopparförgiftning kan orsaka magproblem och leverskador. Samtidigt är metallerna livsnödvändiga näringsämnen som människor behöver få i sig i låg mängd eftersom de ingår i olika matsmältningsenzymer.
Även kadmium är giftigt för akvatiska organismer. Om en människa får i sig kadmium stannar det länge i kroppen och lagras framförallt i njurarna. Höga halter av kadmium kan leda till kadmiumförgiftning och orsaka njurskador, benskörhet och cancer. För höga koncentrationer nickel är skadligt för de flesta organismer och hos människa kan långvarig överkonsumtion av nickel orsaka njurskador, leverskador, nedsatt immunförsvar och fosterskador.
Förhöjda halter av metaller nära gruvor
Mycket av de tungmetaller som återfinns i Dalälven kommer från gruvdriften. Tungmetallerna har olika påverkan och återfinns i olika hög grad.
Inom EU finns ett direktiv som handlar om miljö- kvalitetsnormer (EU-direktiv 2008/105/EG). Utifrån detta har svenska Havs-och vattenmyndigheten utvecklat en lista över ämnen som är viktiga för bedömningen av vatten. För att bedöma ekologisk status anses koppar och zink vara ”särskilda förorenande ämnen i inlandsvatten”. Koppar enligt ett gränsvärde på 0,5 μg/l och zink har ett gränsvärde på 5,5 μg/l. För bedömning av kemisk status är kadmium och nickel listade. Kadmium har ett gränsvärde 0,08-0,25 μg/l i listan, beroende på hårdhet, medan nickel har ett gränsvärde på 4 μg/l.
Vid bedömningen av ekologisk status med avseende på koppar, zink och nickel är det den biotillgängliga fraktionen av totalhalten (alltså den del som kan tas upp av organismer) som skall jämföras mot gränsvärdet och inte total-koncentrationen. Den distinktionen gör vi inte i denna rapport. Det bör dock sägas att den biotillgängliga fraktionen zink och koppar är en relativt stor andel, 78 % respektive 86 %, av respektive totalhalter i det analyserade datasetet. Vidare ska ett naturligt bakrundsvärde dras bort ifrån zinkkoncentrationen innan den jämförs mot gränsvärdet. Av praktiska skäl har vi adderat ett bakgrundsvärde på 1 μg/l till gränsvärdet istället för att subtrahera ifrån uppmätta zinkkoncentrationer.
Lång tradition av gruvor vid Dalälven
Inom Dalälvens avrinningsområde finns ett stort antal malmfyndigheter och gruvor. Gruvdrift har pågått i området i mer än 1000 år. Enligt ett dataskikt som tillhandahålls av Sveriges geologiska underökningar, finns det inom Dalälvens avrinningsområde 1372 gruvor. Av dessa är flertalet (1369) nedlagda men påverkar ändå fortfarande det omkringliggande landskapet. Aktiv gruvdrigt pågår bara i Garpenberg i tre olika malmkroppar. Den långa historien av omfattande gruvverksamhet har resulterat i deponier av slaggprodukter och läckande gråberg. Detta läcker tungmetaller till närbelägna vatten på flera platser. Sedimenten i vissa sjöar och dammar är slutstationen för mycket av de tungmetaller som frigjorts under 1000 års gruvdrift. Gruvvattnet började renas först 1987.
Även kommunala avloppsreningsverk och industrier är källor till utsläpp av miljöpåverkande ämnen. Totalt sett blir konsekvensen för Dalälven att vissa delar av älven fortfarande har kraftigt förhöjda halter av vissa tungmetaller.
Karta över nedlagda gruvor samt gruvor i drift, i området kring Dalälven.
Metaller i Dalälven
Koppar
Koncentrationerna av koppar är låga i Dalälvens övre delar, men ökar markant nedströms inflödet av andra vatten. Ökningen sker framför allt när vatten från gruvområden ansluter till flödet. Analyser visar att vatten från den historiska gruvan i Falun och gruvan i Garpenberg påverkar närliggande vattendrag och förs vidare. I Runn, Garpenbergsån och Forsån når därför kopparkoncentrationerna kraftigt förhöjda nivåer. Kopparhalterna överskrider gränsvärdet i Dalälvens nedre delar när dessa vattendrag blandats med huvudfårans vatten.
Stapeldiagram över förekomsten av koppar i Dalälven, från källflöden till mynningen nära havet. Koncentrationerna koppar ökar markant i Dalälven nedströms inflödet av vatten ifrån Runn och Garpenbergsån/Forsån och överskrider där gränsvärdet på 0,5 μg/l.
Kartan visar att kopparkoncentrationerna är kraftigt förhöjda i Runn och minskar med avståndet från gruvverksamheten.
Det framträder tydligt att halterna minskar ju längre från punktkällan i Falun man kommer. Därför är koncentrationerna högst i de nordvästra delarna av sjön, närmast den historiska gruvverksamheten. Den minskar gradvis mot utloppet i Dalälven eftersom koncentrationen späds ut av allt annat vatten och en del av kopparen sjunker till botten.
Zink
Även koncentrationerna av zink är låga i Dalälvens övre delar men ökar nedströms inflödet av vatten från Runn, Garpenbergsån och Forsån. Koncentrationen av zink ligger under det uppsatta gränsvärdet överallt i Dalälvens huvudflöde. Däremot är zinkkoncentrationerna kraftigt förhöjda i i Runn, Garpenbergsån och Forsån. Koncentrationen i Garpenbergsån och Forsån överskrider gränsvärdet överallt 10 gånger, nedströms gruvverksamheten.
Stapeldiagram över förekomsten av zink i Dalälven, från källflöden till mynningen nära havet. Koncentrationerna av zink är låga i Dalälvens övre delar men ökar nedströms inflödet av vatten från Runn, Garpenbergsån och Forsån till nivåer nära gränsvardet.
Kadmium
Även koncentrationerna av kadmium har ett tydligt samband till gruvverksamhet. Vattnen nedströms Falun och Garpenberg har höga koncentrationer av kadmium. Vid flera provtagningsstationer i Runn, Garpenbergsån och Forsån överskrids gränsvärdet för kadmium. I Dalälven huvudflöde är dock kadmiumkoncentrationerna väl under gränsvärdet vid samtliga stationer.
Stapeldiagram över förekomsten av kadmium i Dalälven, från källflöden till mynningen nära havet. Halten ligger betydligt under gränsvärdet vid samtliga stationer.
Nickel
Koncentrationen av nickel underskrider uppsatta gränsvärden vid alla stationer. Däremot är koncentrationerna högre i Runn, Garpenbergsån och Forsån än i Dalälvens huvudflöde. Koncentrationerna av nickel förefaller också öka i Dalälvens vatten nedströms inflödet av Garpenbergsån och Forsån, även om koncentrationerna ligger väl under gränsvärdet.
Stapeldiagram över förekomsten av nickel i Dalälven, från källflöden till mynningen nära havet. Halten ligger betydligt under gränsvärdet vid samtliga stationer.
Sammanfattningsvis kan vi alltså konstatera att tungmetallerna i Dalälven minskar i koncentration, både över tid och med avstånd från själva utsläppet men att de är fortsatt höga på många platser i avrinningsområdet.
