Modellering av vattenutbytet i Stockholms innerskärgård och fosfortillförseln till Kanholmsfjärden

Sammanfattning: I Stockholms innerskärgård, som sträcker sig från Mälarens utlopp i väster till Trälhavet i nordost, är miljögifter och eutrofiering två av de största vattenmiljöproblemen. Situationen har förbättrats i takt med reningsverkens antal och effektivitet men för att uppnå en ”god vattenstatus” krävs fortfarande återgärder. När det gäller effekten av föroreningar är det av stor vikt att känna koncentrationen då denna ofta är avgörande för hur stor påverkan blir. Genom att kvantifiera vattenutbytet mellan källa och recipient möjliggörs prediktion av miljögifters och andra intressanta ämnens koncentration. Syftet med detta examensarbete var att hitta den lämpligaste indelningen av innerskärgårdens fjärdar och med hjälp av dynamisk massbalansmodellering kvantifiera vattenutbytet mellan olika områden i Stockholms innerskärgård. Den konstruerade modellen har beräknat vattenutbytet för fyra sammankopplade bassänger med hjälp av massbalansen för salt (Knudsens relationer). Långa tidsserier av salinitetsdata ligger till grund för den genomförda indelningen av bassänger som skett utifrån skillnader i salthalt. Mätningarna av saliniteten är utförda under åren 1988-2007 i ett antal mätpunkter i Stockholms innerskärgård. I den använda metoden bestäms vilket inflöde av saltvatten som erfordras för att bibehålla den salinitet som uppmätts i vattenmassan givet storleken på sötvattentillförseln från Mälaren via Norrström. Vattenmassan i varje bassäng har delats in i yt- och djupvatten utifrån vågbasens läge för att ta hänsyn till de vertikala skillnaderna i salthalt. Omblandningen mellan de två vattenmassorna har skattats utifrån vattentemperaturdata. Resultaten visar att det sker stora interna utbyten av vatten mellan bassängerna som försvårar uttolkningen av det effektiva vattenutbytet. Den genomsnittliga uppehållstiden för respektive delbassängs ytvatten uppgår typiskt till 0,9, 2, 17 och 5 dygn. Den genomsnittliga uppehållstiden för hela vattenmassan i Stockholms innerskärgård har skattas till 28 dygn. För att bestämma den lämpligaste metoden för att erhålla vågbasens läge och undersöka hur fosfor flödar i ett system, likt det i Stockholms innerskärgård, har en modell för partikulärt fosfor i Kanholmsfjärden använts. Enligt modellen genomströmmas årligen ytvattnet i Kanholmsfjärdens av cirka 200 ton fosfor.