Den här rapporten har tagits fram på uppdrag av Naturvårdsverket för att underlätta
diskussionen med EU-kommissionen, som har annonserat att den tänker stämma Sverige
inför EU-domstolen för otillräckligt genomförande av avloppsdirektivet. Vid
bedömningen av vilka reningsverk som omfattas av krav på kväverening tas i Sverige
hänsyn till den naturliga avskiljning (retention) som sker i vattendrag under transporten
från utsläppskälla till havet.
Kväveretention är ett vedertaget begrepp som inkluderar ett flertal naturliga
biogeokemiska processer som permanent reducerar kväve från vattenfasen i sjöar och
vattendrag. Speciellt stor är effekten i sjörika områden. Sverige har totalt 92 000 sjöar
som är större än 1 ha. Det är inte ovanligt med 30-70% kväveavskiljning i svenska
vattendrag och sjöar. Den process som dominerar avskiljningen i naturen är
denitrifikation, vilket är samma process som utnyttjas för att avlägsna kväve ur
avloppsvatten vid reningsverken.
Naturlig retention är dock svår att mäta och måste uppskattas med hjälp av antaganden,
som så många andra flöden i naturen. I Sverige har man utvecklat ett modellsystem för
storskalig beräkning av närsalttransport, inklusive retention, från land till hav med relativt
hög geografisk upplösning. Systemet kopplar fältskalemodeller med avrinningsmodeller,
är vetenskapligt dokumenterat och granskat och har tillämpats storskaligt sedan 1997 för
internationell rapportering till HELCOM. Avrinningsområdesmodellen (HBV-NP)
justeras och utvärderas mot mätningar där sådana finns. Den kväveretention som beräknas
med hjälp av HBV-NP modellen utgörs av kväve som permanent avskiljs till atmosfär
och sediment och som därför inte vidare bidrar till övergödningen av vattensystemen.
Både beräkningar och mätningar visar att kväveretentionen är störst på sommaren,
speciellt i sjörika områden med hög belastning. Det är stor skillnad i sjöars
retentionskapacitet; i norra delarna av landet är den låg medan sjöarna i de södra delarna
av landet är betydligt effektivare som kvävesänkor. I södra Sverige är medelreduktionen
30-40 kg ha-1 sjö år-1. Totalt reduceras ca 30 000 ton kväve per år i sjöar och vattendrag,
varav 70% i södra Sverige. För enskilda utsläpp som sker i inlandet reduceras bidraget till
havet kraftigt under transporten genom vattendrag och sjöar, speciellt för sydcentrala
Sverige där retentionen i sjöarna är hög. Den ackumulerade effekten kan bli >80%
naturlig kväveavskiljning för utsläpp i vissa områden.
Det är svårt att utvärdera modellresultaten eftersom inte kväveretentionen går att mäta
direkt och retentionen integreras för stora områden och vattendrag. Ofta används andra
variabler för att bedöma trovärdigheten i beräkningarna. HBV-NP modellens resultat
utvärderas kontinuerligt mot tidsserier av observationer i vattendrag, både för vattenföring
och närsalthalt när den används operationellt. Modellen utvärderas både statistiskt och
visuellt. Överensstämmelsen med vattenföring och vattenbalans är normalt god, medan
närsalthalterna kan avvika en del från uppmätta värden. Känslighetsstudier har visat att
modellen är relativt robust. När modellens resultat jämförs med andra modeller eller enkla
budgetberäkningar för sjöar uppstår avvikelser, men dessa kan normalt förklaras av olika
2
antaganden och indata. Modellen har inte sämre precision än andra motsvarande
modeller, snarare är den något bättre vad gäller vattenföring.
När man beräknar hur stor andel av kväveutsläppet från ett enskilt reningsverk som når
havet ackumuleras retentionen enligt flödesvägarna i landskapet. De reningsverk vars
utsläpp passerar fler sjöar får liten påverkan på havet. Naturlig kväveretention i
vattendrag och sjöar reducerar de svenska reningsverkens bidrag till kusten med 3200
ton/år, vilket motsvarar 18% av reningsverkens totala utsläpp. Retentionen varierar dock
betydligt mellan olika delar av landet. De flesta reningsverk med större utsläpp finns
längs kusten och i södra Sverige, där 90% av retentionen på reningsverksutsläppen sker. I
Norrlands inland är reningsverken få och retentionen låg, vilket gör att mängden reducerat
utsläpp är låg.
Allt tyder på att den beräknade kväveretentionen för Sverige är av rätt storleksordning
och att det storskaliga mönstret för Sverige är korrekt, även om avvikelser kan
förekomma för enskilda mindre områden och för olika tidsperioder