Sura sulfatjordar i Sverige: Ny kunskap och underlag för åtgärderVise andre og tillknytning
Ansvarlig organisasjon
2024 (svensk)Rapport (Annet vitenskapelig)
Abstract [sv]
Målsättningen med projektet har varit att öka kunskapen om sura sulfatjordars utbredning och karaktär i Sverige. De viktigaste resultaten är:
- Sura sulfatjordar har en betydligt större förekomst och är framförallt betydligt surare och svavelrikare i sydöstra och södra Sverige än vad som tidigare varit känt, medan däremot förekomsten kring Vänern är liten. Norröver (Västerbotten, Norrbotten) är förekomsten hög, vilket varit känt sedan tidigare.
- Den nationella karteringen som gjordes i studien baserades på gles provtagning, vilket var vad projektets omfattning tillät. Detta innebär emellertid att för mellan-och sydsverige finns ännu ingen detaljkarta över förekomst av sura sulfatjordar. För att kunna genomföra en sådan kartering så effektivt och fort som möjligt, vilket det finns behov av, testades en ny karteringsteknik i ett valt område (väster om sjön Hjälmaren). Tekniken, som gav positiva resultat, genomfördes med maskininlärning och baserades på helikopterburna resistivitetsmätningar, höjddata (Lantmäteriet), nationella marktäckedata (Naturvårdsverket) och SGU:s jordartskarta. Den testades via fältundersökningar och har potential att genomföras på större områden.
- Med avseende på pH, aciditet samt totalhalter, syralösliga (1M HCl-lakning) halter och vattenlösliga halter av grundämnen är de sura sulfatjordarna relativt likadana runtom i landet med tanke på de rätt stora regionala variationer som förekommer i temperatur, paleosedimentationsmiljöer och markanvändningen. Denna förhållandevis homogena geokemiska karaktär underlättar förståelsen av hur de sura sulfatjordarna fungerar i termer av bland annat historiska, nutida och framtida effekter (försurning och metallbelastning) på miljön. Den förenklar också planering av åtgärder för att minska syra och metalläckage från dessa jordar, och bedömning av vad som är att förvänta vid återskapande av våtmarker på dessa jordar. På lokal nivå kan skillnaderna emellertid vara stora, t.ex. kan i den reducerade zonen där svavelhalten normalt är kring 1 % vara så hög som 5–7 % med avsevärd potentiellt ökad risk för miljön.
- En betydande övergripande regional fysikalisk-kemisk skillnad finns däremot på så vis att i norr har de sura sulfatjordarna ett betydligt tjockare surt skikt (median 75 cm) än de i söder (median 40 cm). En av konsekvenserna är att de sydliga sura sulfatjordarna sannolikt är mer känsliga för framtida sänkningar i grundvattennivån, d.v.s. det finns större potential för ytterligare omfattande syrabildning och metallfrisättning till följ av grundvattensänkningar förorsakade av långa torrperioder eller effektiverad dränering.
- Även de mikrobiella samhällena i den sura sulfatjorden är delvis annorlunda i norr än i söder. Till exempel, det finns en högre relativ förekomst av Ktedonobacteraceae i de norra delarna och Gallionellaceae i södra delarna av landet. Dessa skillnader är med största sannolikhet kopplade till temperaturskillnaderna mellan norr och söder, inklusive djup och tidsmässig längd av frost i marken. Kunskap om mer exakt vilka skillnaderna är mellan den mikrobiella aktiviteten i söder och norr kommer att belysas av en pågående mer ingående ”omics” studie där fokus är på de kemiska reaktioner som mikroberna bidrar till att ske eller påskynda.
- Återvätning av sura sulfatjordar kan åstadkomma positiva miljöeffekter. Detta gäller särskilt när den sekundära järnmineralogin (bildad efter att den sura sulfatjorden uppstått) domineras av schwertmannit och ferrihydrit, vilka mikrober under reducerande förhållanden relativt enkelt förmår bryta ner (reducera) vilket leder till en förhöjning av pH. Det, i sin tur, leder till att ett flertal metaller som blir toxiska redan vid relativt låga halter, såsom kadmium, nickel, mangan och beryllium, kommer att fastläggs istället för att läcka till närmiljön.
- Återvätning av sura sulfatjordar kan också skapa negativa miljöeffekter. Detta kan ske i form av ökad mobilisering och läckage av spårämnen som arsenik, krom och uran, men i första hand av ökad frisättning och rörlighet av tvåvärt järn. Den sura sulfatjorden har ett exceptionellt stort förråd av järn som kan bidra till detta, bundet i de sekundära mineralen schwertmannit, jarosit och ferrihydrit. I nästan 20 % av de undersökta sura sulfatjordarna motsvarar detta förråd > 2,0 % av hela den sura oxiderade zonens torrvikt, vilket är anmärkningsvärt högt. Det finns därför anledning till oro över vad de stora mängder järn som potentiellt kan frigöras skulle ha på våtmarken i sig på och vattensystem nedströms restaureringen.
- Sura sulfatjordar förekommer främst i låglänta områden som återfinns under den högsta kustlinjen. Det finns därför risk att metaller som läcker från dessa jordar hamnar i våtmarker, som likaledes förekommer i dessa områden. Detta har skett på ett omfattande sätt på en plats som undersökts i södra Sverige där framförallt järn fällts ut och påverkat både floran och faunan i våtmarken. Detta är ett fenomen att vara uppmärksam på i områden med sur sulfatjord, utöver den mer välkända påverkan i form av försurning och metallkontaminering av vattendrag.
- Det finns ett antal metoder som utvecklats, framförallt i Finland, för att minska läckage av syra och metaller från sura sulfatjordar under åkermark. På basen av genomgången litteratur och diskussioner med relevanta aktörer, bedöms den bästa metoden vara en kombination av teknikerna reglerbar dränering, underbevattning och injicering av kalkstenssuspension via täckdikningssystem. Denna teknikkombination förväntas leda till: (i) minskad oxidation och högre pH i jordarna, (ii) minskat läckage av syra och metaller till närmiljön, och (iii) positiva effekter på skörden på åkrarna (bör dock undersökas mer systematiskt) och kan därför ge en vinn-vinn situation. Ytterligare rekommenderas undersökning av möjligheter med och effekter av kalkfilterdiken.
- Att förhindra en sänkning av grundvattenytan i sura sulfatjordar är den viktigaste preventiva åtgärden både på kort och lång sikt. Detta är i sig ingen ny slutsats, men projektet har tagit fram data som mer exakt visar vad som kommer att ske i termer av bildning av aciditet och frisättning av metaller när grundvattennivån når djupare ner i den sura sulfatjordens underliggande reducerade och pH-neutrala grundvattenzon. Redan en sänkning ner i övergångszonen, d.v.s. den zon som ligger strax under det sura skiktet och där pH stiger snabbt, kommer frigöra avsevärda mängder aciditet och metaller med känd giftighet.
sted, utgiver, år, opplag, sider
Stockholm: Naturvårdsverket, 2024. , s. 34
Serie
Rapport / Naturvårdsverket, ISSN 0282-7298 ; 7150
HSV kategori
Forskningsprogram
Mark- och vattenanvändning
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-11083ISBN: 978-91-620-7150-9 (digital)OAI: oai:DiVA.org:naturvardsverket-11083DiVA, id: diva2:1875907
2024-06-242024-06-242024-06-24bibliografisk kontrollert