Forskare vid SLU har undersökt hur effektivt två dagvattendammar renar vatten från organiska mikroföreningar. Genom avancerade analyser har de kartlagt både kemiska halter och biologiska effekter – och funnit att den samlade föroreningspåverkan i vissa fall var högre i dammarnas utlopp än vid inloppet.
Dammar är en vanlig metod för att rena dagvatten men hur väl fungerar de när det gäller att avskilja mer svårfångade mikroföroreningar? Den frågan har forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) velat besvara i en ny studie. VA-guiden har intervjuat Alberto Celma, verksam vid avdelningen för organisk miljökemi och ekotoxikologi på SLU.
– Vi har velat undersöka om dagvattendammar verkligen fungerar som filter för organiska mikroföreningar. Dammarna är oftast byggda för att minska översvämningsrisker och fånga upp näringsämnen och metaller, men det finns begränsad kunskap om hur de hanterar andra typer av föroreningar.
Gottsunda dagvattenpark och Tibble dagvattendamm i fokus
Studien genomfördes vid två dagvattendammar: Gottsunda dagvattenpark i Uppsala och Tibble dagvattendamm i Upplands-Bro. Gottsunda dagvattenpark är relativt ny och invigdes 2022. Dammen som ingår i studien utgör ett av flera reningssteg i parken. Tibble dagvattendamm är i sin tur en betydligt äldre anläggning som varit i drift i omkring 60 år.
– Vi valde dessa två dammar eftersom de har ett kontinuerligt in- och utflöde av vatten och dessutom representerar olika generationer av anläggningar. Det gav oss möjlighet att jämföra reningseffekten i en ny och en äldre damm under liknande förhållanden. Dessutom rinner båda dammarna ut i Mälaren, som är Sveriges viktigaste dricksvattenkälla, så allt som läcker från dammarna når till slut Mälaren, säger Alberto Celma.
Han berättar även att valet av analys gör studien unik, åtminstone i Sverige.
– Det finns viss vetenskaplig litteratur från andra forskare kring att utvärdera dammar. De flesta studierna har dock i stället fokuserat på att jämföra föroreningshalter mellan “first flush”, alltså den första vågen av regnvatten som spolar bort föroreningar från gatorna.
Komplex provtagning med både kemisk och biologisk analys
Forskargruppen använde två kompletterande metoder för att analysera vattnet: kemisk- och biologisk analys. I den kemiska analysen koncentrerades proverna med så kallad fastfasextraktion, en metod där ämnen fångas upp på ett filtermaterial och sedan löses ut i ett organiskt lösningsmedel och indunstas till en mycket liten volym (uppkoncentrering) för att möjliggöra detektion av mycket låga halter med avancerade metoder.
De koncentrerade proverna testades därefter i cellbaserade biologiska analyser, där odlade celler används för att mäta biologiska effekter som hormonell aktivitet, reaktioner på dioxinlika substanser och oxidativ stress. Denna typ av analyser reagerar på förekomst av ämnesgrupper som hormonstörande ämnen, polycykliska aromatiska kolväten och andra organiska föroreningar.
– Den kemiska analysen gjorde det möjligt för oss att skapa en lista över bekräftade och troliga föroreningar i dammarna, men den metoden kan inte fånga allt. Därför kompletterade vi med de biologiska testerna för att se den samlade effekten av de ämnen som förekommer. På så sätt kunde vi jämföra om de kemikalier vi hittade kunde förklara den biologiska effekten.
För att kunna fånga variationer över tid installerades automatiska provtagare vid dammarnas in- och utlopp. Utrustningen triggades i gång av ökade flöden vid regn och tog små vattenprov var femtonde minut under flera dygn.
– Provtagningen vi genomförde var ganska avancerad. Vid Tibble-dammen tog vi prover under tre dygn, och vid Gottsunda varade provtagningen under upp till tio dagar. Provtagningsutrustningen vid inloppet skickade också en signal till den vid utloppet, så att båda samlade in vatten samtidigt.
Oväntade resultat vid regn – vissa föroreningshalter ökade
Totalt hittade forskarna 64 olika mikroföroreningar i dammarna, däribland läkemedel, bekämpningsmedel, PFAS, plasttillsatser och fordonsrelaterade kemikalier. De flesta av ämnena kunde kopplas till mänskliga aktiviteter i de omgivande avrinningsområdena, särskilt trafik och industri. Mätningarna från Tibble-dammen visade dessutom tecken på påverkan från hushållsspillvatten, vilket kan tyda på påverkan från en närliggande pumpstation eller felkopplingar i avloppssystem.
Forskarna fann även att föroreningsnivåerna generellt var likartade i både in- och utlopp under torra och regniga perioder men att halter av vissa mikroföreningar, särskilt östrogena och dioxinlika ämnen, var högre i dammarnas utflöde jämfört inflödet då det regnade. Detta förvånade Alberto Celma och hans kollegor.
– Det var överraskande att se att den totala föroreningsbelastningen enligt de biologiska testerna ibland ökade i dammarnas utlopp, och vid vissa tillfällen observerades också fler ämnen i utloppen än i inloppet. Vi misstänker att den långa uppehållstiden i dammarna och kraftiga regn påverkar vattnets sammansättning framför allt genom att ämnen som binds till sediment och sedimentpartiklar i vattnet frigörs genom olika processer. Resultatet indikerar att dammarna inte fungerar optimalt som reningsanläggning för mikroföroreningar.
Samtidigt understryker Alberto Celma att resultaten bör tolkas med viss försiktighet med tanke på antalet undersökta anläggningar.
– Varje dagvattendamm är unik. Vattnets sammansättning beror på avrinningsområdets karaktär och de aktiviteter som sker där. Vi kunde bara undersöka två dammar på grund av de komplexa analyserna, så resultaten bör tolkas med viss försiktighet. Med fler dammar hade vi möjligen kunnat få ett annat resultat.
Han betonar också att studien enbart fokuserade på organiska mikroföreningar i mycket låga halter i nanogram eller mikrogram per liter, och dessutom inte på andra ämnen som näringsämnen eller metaller.
– Det är viktigt att komma ihåg att dammarna från början inte är designade för att fånga upp dessa ämnen. För fosfor, kväve eller metaller fungerar de sannolikt mycket bättre.
Nya material kan förbättra reningen
För att hitta lösningar på problemet och förbättra dammarnas förmåga att avskilja mikroföroreningar arbetar forskargruppen nu med att testa olika så kallade sorbentmaterial som kan binda föreningarna i vattnet. Ett alternativ som verkar lovande är biokol.
– Vi undersöker hur effektivt biokol kan avlägsna mikroföroreningar ur dagvatten. Tanken är att lägga till ett filtermaterial i en damm och sedan byta ut det efter en viss tid. Men man måste vara försiktig eftersom själva biokolet kan innehålla metaller och andra ämnen som kan lakas ut. Vi behöver mer forskning innan vi kan säga att det är en hållbar lösning.
Samtidigt planerar forskargruppen att också utöka sin studie till fler dammar i Uppsalaområdet.
– Vi har redan börjat arbeta med elva andra dagvattendammar i Uppsala. Undersökningarna är inte lika omfattande som vår tidigare studie, men vi får en bredare bild av hur olika miljöer påverkar resultaten, avslutar Alberto Celma.
Studierna av mikroföroreningar i Gottsunda dagvattenpark och Tibble dagvattendamm har sammanfattats i två vetenskapliga studier:
Bifogade filer
Relaterade artiklar
