This report presents an investigation of levels of metals in sediments from 11 lakes in

Norrland, Sweden (see map, Figure 4.1), along with a literature review of metals in

Swedish lake sediments. The report focuses on lakes in anthropogenically non-impacted (or

relatively non-impacted) areas and its main objective is to map the distributions of metals in

the sediments of these lakes. The levels of arsenic, cadmium, copper, mercury, nickel, lead

and zinc i the sediments of the investigated lakes are compared with the Swedish

Environmental Protection Agency (EPA) guidelines for metals in sediments.

The natural metal content of sediment is mainly dependent on the local geological

conditions. However, large amounts of metals are deposited annually through the

atmosphere. The anthropogenic activities which contribute to the atmospheric deposition is

among other things the combustion of coal, oil and gasoline, and also pyrometallurgical

processes in different industries.

Commonly, metal levels in sediments increase the further south in Sweden one travels and

it is considered that Sweden receives its largest atmospheric deposition of metals from

Europe. Small variations in (natural) levels of metals within the same area is thought to

originate from differences in geochemical conditions, rather than from differences in local

anthropogenic emissions.

I the northern parts of Sweden large parts of the ground is covered by tills, as a result of the

most recent ice age. Till is naturally low in heavy metals, which leads to generally very low

natural levels of metals in Norrland. According to the guidelines erected by the Swedish

EPA levels of metals in this investigation are in most cases very low (class 1), even though

there are certain exceptions (the levels of copper, for instance, are labelled as low (class 2)

to moderate/high (class 3)).

It is clear that several metals are connected to the organic matter in the sediment, as the

covariation is large (see profile diagrams in Appendix 5). Some metals (for instance

titanium and aluminium) show the opposite pattern and instead covariate with the total

solids content. This owes to the way these metals are bound to mineral particles, which

implies that they are not affected by redox processes to the same extent as other metals.

Many metals show local maxima in the upper 10 cm of the sediment, which in previous

reports have been related to different peak industrial emissions. Such relationships are not

as clear in this investigation. A decrease in metal levels in the top sediments may be the

result from reduced metal deposition and/or changes waterchemical conditions. Several of

the metals have probably been redistributed by redox processes and bound to different

compounds at different depths in the sediment.

I denna rapport presenteras en undersökning av metaller i 11 Norrländska sjöars sediment

(se karta, Figur 4.1), samt en litteraturstudie över metaller i svenska sjösediment. Rapporten

är fokuserad på sjöar i antropogent opåverkade (eller relativt opåverkade) områden och har

som huvudsyfte att kartlägga fördelningen av metaller i sådana sjöars sediment. Halterna av

arsenik, kadmium, koppar, kvicksilver, nickel, bly och zink i de undersökta sjöarna jämförs

med Naturvårdsverkets riktlinjer för metaller i sediment.

Det naturliga metallinnehållet i sediment beror till största delen på de lokala geologiska

förhållandena, men stora mängder metaller deponeras även årligen via atmosfären. De

antropogena aktiviteter som bidrar till metallinnehållet i atmosfären (och slutligen till

metallinnehållet i sedimenten) är bland annat förbränning av kol, olja och bensin och

processer i olika industrier.

Generellt sett ökar metallhalterna i sedimenten ju längre söderut i Sverige man kommer och

det anses att Sverige får sin största atmosfäriska deposition av metaller från Europa. Små

variationer i (naturliga) metallhalter i samma område anses härröra från skillnader i

geokemiska förhållanden, snarare än skillnader i lokala antropogena utsläpp.

I norra Sverige täcks stora delar av marken av morän som ett resultat av den senaste istiden.

Morän innehåller låga halter av tungmetaller, vilket leder till att de naturliga nivåerna av

metaller i Norrland i allmänhet är väldigt låga. Enligt Naturvårdsverkets riktlinjer är

metallhalterna i den här undersökningen i de flesta fall väldigt låga (klass 1), även om det

finns vissa undantag (till exempel kopparhalten, som klassas som låg (klass 2) till

medel/hög (klass 3)).

Det är tydligt att flera metaller är kopplade till sedimentets organiska innehåll, då

samvariationen är stor (se profildiagram i Appendix 5). Ett par metaller (till exempel titan

och aluminium) uppvisar ett motsatt mönster och samvarierar istället med

torrsubstanshalten. Detta beror på att dessa metaller binds till mineralpartiklar på ett sätt

som gör att de inte påverkas av redoxprocesser i samma utsträckning som övriga metaller.

Många metaller uppvisar lokala maxima i de översta 10 cm av sedimentet, vilket i tidigare

undersökningar har kopplats bland annat till olika punktutsläpp. Sådana samband är inte

lika tydliga i denna undersökning. En minskning av metaller i de ytligaste sedimenten kan

bero på minskad extern tillförsel och/eller ändrade vattenkemiska förhållanden. Flera av

metallerna har troligen blivit omdistribuerade av redoxprocesser och bundits till olika

föreningar på olika djup i sedimentet.