Transcript Beräkning av

melica
Beräkning av källfördelning och
effekten av potentiella åtgärder
inom ett näringsämnesbelastat
avrinningsområde
Fiskhamnsgatan 10, 414 58 GÖTEBORG Tel 031-85 71 00 Fax 031-14 22 75 www.melica.se
Stefan Bydén, Rasmus Ekberg, 2012-11-10
Uppdraget
Melica fick våren 2012 i uppdrag att göra en beräkning av källfördelning till urlakningen av kväve och fosfor i Skintans avrinningsområde norr om Halmstad och effekten av potentiella åtgärder inom detta näringsämnesbelastade avrinningsområde. Parallellt har IVL utfört en beräkning av påverkan från enskilda avlopp och
scenariobedömningar.
Region Halland har, i samarbete med kommunerna Kungsbacka, Varberg, Falkenberg, Halmstad och Laholm, beviljats LOVA-medel för ”Metodutveckling för
åtgärdande av övergödningsproblem genom framtagande av effektiva, systematiska metoder för att nå minskad belastning av näringsämnen på vattenmiljöerna.
Projektet ska utveckla en samsyn och erfarenhetsutbyte mellan kommunernas
miljökontor för att effektivisera det halländska vattenförvaltningsarbetet på
kommunal nivå.” Uppdraget ska vara slutfört till år 2014.
Det här redovisade arbetet svarar mot ett deluppdrag inom det övergripande
LOVAprojektet. Avsikten är att resultaten från fallstudien ska vara så generella
att de ska kunna vara vägledande vid bedömningar även i andra avrinningsområden i Hallands län.
2
Bakgrund
Övergödningen i havet har uppmärksammats under en lång tid nu och olika åtgärder vidtagits. Det som har gjorts är dock inte tillräckligt utan arbetet måste gå vidare. En viktig aspekt är att försöka hitta de mest kostnadseffektiva åtgärdena och
försöka åtgärda de viktigaste källorna. Ett problem i sammanhanget är att det
finns stor osäkerhet i många siffror. Slumpen kan ge stor osäkerhet i enstaka mätningar av fosforhalt och de lokala variationerna kan ge stor skillnad i reningseffekten hos enskilda avloppsanläggningar. Avrinningen från jordbruksmark kan också
variera stort mellan olika år beroende på väderlek. Men det finns generella förhållanden som visar på en riktning i arbetet med att säkra förhållandena i havet. Likaväl som det finns metoder som ger bättre rening hos enskilda avlopp så finns det
åtgärder som ger lägre utflöde av näring från de areella näringarna. Från skogsbruksmarken ger ett kontinuitetsbruk minde näringsförluster då man undviker
hyggesfasen och från jordbruksmarken kan styrd gödning ge mindre utflöde till
vattendragen.
Mål med denna rapport
Vi har försökt uppfylla tre mål med detta arbete. Det är dels att beskriva en källfördelning för kväve- och fosfortransporten till havet, dels att visa hur en sådan
källfördelning kan utföras på andra avrinningsområden och till sist hur en förändring av gödslingintensiteten kan påverka utflödet av näringsämnen.
Slätten runt Skintan är synbarligen platt men på en terrängskuggningsbild kan man se var ån tidigare har slingrat sig
fram. Här visas ett utsnitt vid Harplingehus där ån har rätats genom dikning.
3
Skintans avrinningsområde
Skintans avrinningsområde har sitt centrum i Skintaby, 1,5 mil nordväst om
Halmstad. Ån har en huvudriktning mot sydsydväst och rinner ut i havet söder
om Haverdal. I avrinningsområdet ligger Harplinge och delar av Haverdal och
Gullbrandstorp. Ån delas i två armar vid Sandslätt i Haverdal och delar av beskrivningen är uppdelad på tre delavrinningsområden; ett för vardera åarmen,
Skintan norr och Skintan sydost, samt delen mellan sammanflödet och utflödet i
havet, Skintan sydväst, se kartan på omslaget.
Markanvändning enligt vattenwebben
100
80
Övrig mark
60
Skogsmark
40
Jordbruksmark
20
0
N
SO
SV
Uppgifter om markanvändning i den hydrologiska modellen S-HYPE är hämtade från Corine
Land Cover 2000. I avrinningsområdet saknas sjöar och myrmark vilket annars redovisas separat. Vissa klasser i Corine Land Cover är hopslagna.
Jordart enligt vattenwebben
100
Silt
80
Tunn jord och kalt berg
Morän
60
Grovjord
Finjord/lera
40
Torv
20
0
N
SO
SV
Uppgifter om jordarter är hämtade från Statens Geologiska Undersökning (SGU:s) jordartsdatabas.
4
Jordarter inom Skintans avrinningsområde enligt SGUs kartvisare, http://www.sgu.se/kartvisare/kartvisare-jordarter-50-tusen-sv.html
© Sveriges geologiska undersökning.
I det största delområdet, i norr, är jordbruksmarkens dominans stor, närmare
87 procent. Där är också finjord/lera den dominerande jordarten. I de mindre avrinningsområdena i sydost och sydväst är jordbruksandelen mindre, strax under
60 procent respektive just över 40 procent. Här minskar också andelen finjord/lera till fördel för grovjord. I alla områden är andelen jordbruksmark mycket
större än medeltalet för Sverige. Skogsmarken uppgår i de två mindre avrinningsområdena till närmare 40 procent och närmast kusten är övrig mark en femtedel
av ytan. Detta är då främst tomtmark och golfbana. Området i sydost har en relativt stor andel av tunn jord och kalt berg och andelen morän är ganska liten. Dessa
förhållanden är inte så sverigetypiska men ganska normala i kusttrakter.
5
Vattenwebbens källfördelning
Vi har valt att använda oss av Vattenwebbens beräkningar av källfördelning. Detta
för att Vattenwebben är fri att använda för kommuner och andra ickekommersiella användare. Vattenwebben innehåller också aktuella flödesdata och transportberäkningar för kväve och fosfor. Naturligtvis ger inte Vattenwebben de rätta,
sanna värdena på transporten det är det ingen modell som gör. Med tät och noggrann provtagning (förunnat vissa forskningsprojekt) kan man få noggrannare beräkningar på uttransporten. Normalt sett ger vattenwebben en god uppskattning
av hur stor den faktiska näringstransporten är för de avrinningsområden man räknat på, se figur nedan.
Men det finns ibland anledning till att fundera på om modellvärdena går att använda rakt av. Det kan vara lokala förhållanden som inte tas hänsyn till i modellens
beräkningar eller att förhållandena ändrats. Man kan också studera vad som händer om man förändrar vissa förutsättningar och då bör man fundera på hur modellen är uppbyggd. Nedan gås delbidragen igenom och noggrannheten diskuteras.
Man kan också vilja studera ett mindre delområde än den indelning som Vattenwebben har. Vi kommer att ge ett förslag på hur detta kan gå till.
Här nedan visas en jämförelse mellan vattenwebbens transportberäkning för
Kungsbackaån jämfört med den transportberäkning som bygger på uppmätta halter i vattendraget, Kvävetransporten är generellt något högre i vattenwebben medan fosfortransporten, förutom vid extremflödesåren 00 och 01, väl följer
vattenvårdsförbundets beräkningar.
300
ton N/år
Kväve
ton P/år
Fosfor
200
100
20
15
10
5
l
l
88
l
l
90
l
l
92
l
l
94
l
l
96
l
l
l
98
l
00
l
l
02
l
l
04
l
l
06
l
l
08
Jämförelse mellan vattenwebbens transportberäkning för Kungsbackaån (blå linje) och
Kungsbackaåns vattenvårdsförbunds transportberäkning (grön resp. röd linje).
6
l
l
10
Delbidragen i källfördelningen
Vi följer här Vattenwebbens uppdelning i delbidrag och diskuterar deras giltighet
i olika situationer.
Kväve bruttokällor
Skintan norr
Skog & Hygge
Jordbruk
Övrigt
Enskilda avlopp
Dagvatten
Internbelastning
Skintan sydost
Skintan sydväst
Källfördelning för kväve för tre delavrinningsområden i Skintans avrinningsområde. Delområdenas utbredning visa på kartan på omslaget. Ringarnas yta är skalenlig i förhållande till totala källbidraget av kväve. Källfördelningen bygger på Vattenwebben (S-hype) med ändrade
siffror för enskilda avlopp enligt föregående sida. Tabell över värdena finns på nästnästa
sida.
7
Fosfor bruttokällor
Skintan norr
Skog & Hygge
Jordbruk
Övrigt
Enskilda avlopp
Dagvatten
Internbelastning
Skintan sydost
Skintan sydväst
Källfördelning för fosforför tre delavrinningsområden i Skintans avrinningsområde. Delområdenas utbredning visa på kartan på omslaget. Ringarnas yta är skalenlig i förhållande till totala källbidraget av kväve. Källfördelningen bygger på Vattenwebben (S-hype) med ändrade
siffror för enskilda avlopp enligt sidan 3. Tabell över värdena finns på nästa sida.
8
Källfördelning för tre delområden i Skintans avrinningsområde
Kväve
Norr
Sydost
Sydväst
Hela området
2 200
2 620
1 032
5 852
135 274
29 950
11 195
176 419
Övrigt
132
99
258
489
Enskilda avlopp
990
324
186
1 500
Dagvatten
760
371
735
1 866
Fosfor
Norr
Sydost
Sydväst
Hela området
22
24
6
52
5 202
880
90
6 172
1
1
1
2
132
43
25
200
50
24
48
122
Skog & Hygge
Jordbruk
Skog & Hygge
Jordbruk
Övrigt
Enskilda avlopp
Dagvatten
Källfördelning för kväve för tre delavrinningsområden i Skintans avrinningsområde. Delområdenas utbredning visa på kartan på omslaget. Källfördelningen bygger på Vattenwebben (S-hype) med ändrade
siffror för enskilda avlopp enligt sidan 3.
Skog och hygge
Utflödet av näring från skogsmark varierar med flödets storlek och markens bördighet. Detta är lätt att ta hänsyn till vid modellering. Vid en avverkning ökar utflödet av av kväve fem gånger och utflödet av fosfor tre gånger. Normalt avverkas
1–2 procent av skogen varje år och effekten av denna avverkning finns med i modellen. När man studerar mindre områden är det möjligt att större andelar skog
har avverkats den senaste tiden och då behöver tillförseln justeras.
Jordbruk
Jordbruket står ofta för en stor andel av uttransporten av fosfor och kväve. Framför allt gäller detta i områden med en hög belastning. Därför har mycket arbete
lagts på att försöka få en bra modellering av dessa förluster. Grunden i modelleringen är den hydrologiska modellen HYPE som hanterar vattenflödet i tre olika
skikt av marken och där en viktig faktor i indata är jordarter och marklutning. De
naturgivna förutsättningarna är därmed väl inarbetade i modellen med stöd från
ett stort antal forskningsprojekt. Det som är lite svårare att hantera är påverkan
från olika sätt att bedriva driften på området som; hantering av gödsel, ändrade
förutsättningar i djurhållningen, skifte av grödor och en ny generation brukare.
För stora avrinningsområden med många gårdar kan ändring av dessa faktorer ta
9
Djurenheter per ha åkerareal
1,2
Får
Fjäderfä
Gris
Häst
Nöt
1,0
0,8
0,6
1 774 de
326 de
0,4
80de
0,2
0,0
Skintan norr
Skintan sydost Skintan sydväst
Halland
Sverige
Skintan har en djurtäthet som är lägre än den genomsnittliga i Sverige. För fjäderfä och gris
gäller siffrorna produktionsenheternas tillåtna djurantal och det faktiska antalet djur är troligen lägre.
ut varandra men ju mer man går ner i skala desto större inverkan får de enskilda
skillnaderna.
Ett område med intensiv svinskötsel är beroende av den internationella köttmarknaden och om en gård med flera tusen svin halverar sin produktion kommer
det att påverka flödet av kväve och fosfor i stor grad. En sak som kan ge en förbättrad situation är införandet av skördemätning med GPS och den efterföljande
styrningen av gödslingen som stöds av en god markkartering.
Grödor i tre församlingar
3500
Träda
Andra växtslag
Trädgard
3000
Oljelin
Vårraps
Höstraps
2500
Sockerbetor
Potatis för stärkelse
Matpotatis
2000
Frövall
Slåttervall- och betesvall
Grönfoder
Majs
1500
Konservärtor
Ärtor, åkerbönor mm
Blandsäd
1000
Rågvete
Havre
Vårkorn
500
Höstkorn
Råg
Vårvete
0
Höstvete
HARPLINGE
GETINGE-RÄVINGE
STENINGE
Grödofördelningen i de tre församlingar som berör Skintans avrinningsområde. Harplinge
ligger till största delen inom Skintan och hälften av Steninge ligger inom avrinningsområdet.
Getinge-Rävinge har minde betydelse, här ligger en fjärdedel inom Skintans avrinningsområde.
10
Avvattningsföretag inom Skintans avrinningsområde. Företaget 332 berör i huvudsak Skintans huvudflöde medan de andra tre områdena berör mindre biflöden. De blåtonade områdena är en uppskattnign av påverkat närområde.
11
Skintan
Skintans avrinningsområde är ett mycket intensivt jordbruksområde, det största
delavrinningsområdet, norr, har 87 procent jordbruksmark och i hela avrinningsområdet utgör jordbruksmarken 75 procent av ytan. I hela Halland utgör åkermarken 23,1 procent och i hela Sverige 7,6 procent. Det gör att området skiljer ut
sig rejäljt i denna aspekt.
Skintan skiljer sig från Halland i stort genom att djurtätheten är betydligt lägre,
ungefär hälften. Det är främst mängden nötkreatur som är lägre medan fjäderfäbestånden kan vara högre. För fjäderfä och svin gäller siffrorna djurgårdarnas tillstånd och inte de faktiska besättningarna. Djurtätheten är även lägre än
sverigemedel.
Skintan har en relativt låg täthet av nötkreatur. Andelen slåttervall/betesvall är
ändå ungefär lika stor som normalt, dvs ca 25 procent. De vanligaste sädesslagen
är vårkorn, höstvete och vårvete. Dessa upptar tillsammans nästan hälften av den
odlade ytan.
Övrigt
I övrigt ingår uttransport från övrig mark, och det är indelningen i klasser i Corine
Land Cover 2000 som används1. Förutom övrig mark räknas glaciärer, kalfjäll och
tunna jordar samt urbant in i denna klass. Här finns troligen en skillnad i tolkningen av tunna jordar mellan Corine och SGU då område Skintan SO har 4% “övrig
mark” i markanvändningen medan jordartsklassningen “Tunn jord och kalt berg”
uppgår till över 15%.
I Skintans avrinningsområde ingår varken sjö eller myr i källfördelningen då de
markanvändningsklasserna anges som noll i Corine. Enligt SGU finns det i alla
fall 0,65% torvmark i hela avrinningsområdet vilket borde resultera i samma andel kärr eller mosse. SGU kan nog betecknas som en säkrare källa i detta fall.
Enskilda avlopp
I Vattenwebbens (S-hype) beräkningar ligger bruttobelastningen för de tre avrinningsområdena på ursprungskällan på 66 kg fosfor och 579 kg kväve för perioden
1990–2010. För fosfor ligger kommunens beräkning på 197 kg, nära SMEDs värde runt 200 kg. För kväve ligger SMED på runt 1 500 kg. Kommunen ligger här på
1 882 kg. Antagandena bygger på det finns 268 permanenthushåll och 37 fritidshus med enskilda avlopp2. Vattenwebben räknar med en retention av kväve med
11 procent men ingen retention av fosfor. Lägger man på samma retention på
IVLs siffror minskar nettobelastningen av kväve till 1 675 kg medan fosforbelasatningen ligger kvar på 197 kg.
IVL har i sin beräkning av de enskilda avloppen utgått från kommunens grundberäkning. I deras rapport visas att om alla avloppsanläggningarna uppfyllde kraven vid normal skyddsnivå skulle bruttobelastningen minska med 52 procent för
1
2
http://www.smhi.se/Professionella-tjanster/Professionella-tjanster/Miljo-och-klimat/Va
ttenmiljo/indata-for-markanvandning-i-vattenwebben-1.22841
Mikael Olshammar, Heléne Ejhed. Beräkning av påverkan från enskilda avlopp och
scenariobedömningar inom ett näringsbelastat avrinningsområde. IVL för Region
Halland. 2012.
12
fosfor och 11 procent för kväve. Om man skulle kräva hög skyddsnivå skulle
belastningen minska ytterligare.
Ett problem i dessa sammanhang är att det finns stora skillnader i funktionaliteten hos enskilda avlopp, inte bara mellan typer utan också mellan olika anläggningar av samma typ3. I större områden jämnar enskilda variationer ut sig men när
man studerar mindre avrinningsområden kan felkällan bli stor.
Dagvatten
Sammansättningen av det som kommer ut ur dagvattenledningarna variera från
område till område men består i huvudsak av avrinning från väg- och parkeringsytor, takavvattning och dränering runt hus. Näringsämneshalterna i de två första
avspeglar i huvudsak det atmosfäriska nedfallet men kan berikas med organiskt
material från träd, buskar och gräsmatter i närheten av de avvattnade ytorna.
Dräneringsvattnet har oftast en lägre halt av kväve då en del av detta tas upp av
vegetationen. Gödselanvändningen lokalt runt husen kan variera mycket och ge
både högre och lägre halter i dräneringsvattnet jämfört med nederbörden. Dräneringsvattnet brukar vara en mindre andel av dagvattnet.
Kvävenedfall är 5–6 kg /ha vardera för oxiderat kväve och ammonium. Vissa år
kan nedfallet vara både större och mindre, främst beroende på nederbördsmängden. Ingen säker uppgående eller sjunkande trend finns för de senaste tjugo åren4.
En deposition på 10 kg kväve per ha är rimlig.
Fosfornedfallet kan variera mycket. Ortofosfatdepositionen beräknas i Danmark ligga på 0,06 kg/ha och fosfatet ligger på samma nivå i Gårdsjön i södra Bohuslän. Den partikelbundna fosforn kan variera mycket vilket påverkar totaldepositionen av fosfor. I södra Sverige finns mätningar vid två stationer med 0,23 kg
fosfor/ha i Holmsvattnet och 1,16 kg/ha på Visingsö5. Det speciella med Visingsöstationen är att den är omgiven av mycket jordbruksmark. En stor del av fosforn
är bunden till små jordpartiklar som kan virvlas upp av vinden när jorden ligger
bar och driva iväg. Denna transport går oftast inte långa sträckor vilket gör att depositionen av partikelbundet fosfor starkt påverkas av närheten till eroderingsbar
jordbruksmark. I detta område kan man då förvänta sig en högre deposition än
medeltalet och därmed högre halter än normalt i dagvatten. En fosfordeposition
på 1 kg fosfor per ha är rimlig vilket ger en N/P-kvot på 10. Vattenwebbens
N/P-kvot ligger på 15. En uppräkning av fosfordepositionen skulle då ge en
belastning med 186 kg fosfor från dagvattnet. Hanteringen av dagvatten i
Vattenwebben ska ses över och en ny version kommer inom kort.
3
4
5
Hübinette, M. (2009) Tillsyn på minireningsverk inklusive mätning av funktion
Länsstyrelserna i Stockholm, Västra Götaland och Skåne, Rapport 2009:07, ISSN:
1403-168X
Per Erik Karlsson, Cecilia Akselsson1), Sofie Hellsten & Gunilla Pihl Karlsson.
Krondroppsnätet – Tidsutveckling för lufthalter, nedfall och markvattenkemi i relation
till förändringar av Europas emissioner. IVL-rapport B 1896.
Fosfor i nederbörd : resultat från mätningar under 1990-talet Johan C. Knulst.
IVL-rapport B 1442.
13
Variationer mellan år
Variationen i uttransport mellan olika år är mycket stor; skillnaden mellan den
högsta uttransporten och den lägsta under perioden 1990 och 2011 är nästan tre
gånger för kväve och nästan fem gånger för fosfor. Den främsta orsaken till dessa
variationer är nederbördens föränderlighet. Att det är en större variation i fosforuttransporten än för kväve beror på fosforförlusterna är mer knutna till erosion
av markpartiklar, en erosion som påverkas av nederbördens storlek. Att erosionen
är knuten till nederbördsförhållandena gör också att uttransporten inte har ett
Årlig uttransport av fosfor
kg
m³/s
1,4
14 000
SV
SO
Årsmedelvattenföring
NO
12 000
1,2
10 000
1,0
8 000
0,8
6 000
0,6
4 000
0,4
2 000
0,2
0
0
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
Årlig uttransport av fosfori tre delavrinningsområden i Skintan under perioden 1990–2011.
Data från Vattenwebben.
Årlig uttransport av kväve
kg
m³/s
1,4
280 000
SV
SO
Årsmedelvattenföring
NO
240 000
1,2
200 000
1,0
160 000
0,8
120 000
0,6
80 000
0,4
40 000
0,2
0
0
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
Årlig uttransport av kväve i tre delavrinningsområden i Skintan under perioden 1990–2011.
Data från Vattenwebben.
14
Fosfortransportens förhållande till
årsmedelvattenföringen i Skintan
Total fosfortransport [kg]
14 000
12 000
10 000
8 000
6 000
4 000
2 000
0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Årsmedelvattenföring m³/s
Vi ser här att det finns ett samband mellan årsmedelvattenföringen och uttransporten. Att
sambandet inte är rakt visar att det har en betydelse hur nederbörden kommer under året.
rakt förhållande till årsnederbörden, hur nederbörden kommer under året spelar
roll.
15
Gödslingskänslighet
Ett jordbruks gödslingsintensitet har stor påverkan på utflödet av näringsämnen.
Men hur det exakta förhållandet dem emellan ser ut är i praktiken omöjligt att
beräkna. Detta är ett antagande vi gjort efter att ha varit i kontakt med en rad forskare och experter på området. Bland annat så guidade professor Christel Cederberg oss till Helena Aronsson (muntligt 29/10-12) på SLU. Vidare har vi talat
med Holger Johansson6, Pernilla Johansson (muntligt 29/10-12) och Bo Stenberg7, samtliga arbetande inom SLU. Även engagerade vattensamordnare på regional nivå har kontaktats.
Några av faktorerna som påverkar förhållandet och gör beräkningar så osäkra är
val av gröda, jordart, regnnivå, gödslingsmetod, temperatur, val av gödsel och
markens lutning. Dessutom så påverkar markens kväve- och fosforförråd urlakningen i förhållande till gödseltillförseln. Det är rimligt att en minskning av gödseltillförseln med 20 procent skulle minska näringsuttransporten med mellan 0
och 20 procent. Men det är väldigt svårt att säga om det skulle hamna på 5 eller 15
procents minskning. Om vi säger 12,5 procents minskning kommer ingen någonsin att kunna säga att det är fel, men det är också omöjligt att säga att det är rätt.
Eftersom temperatur och nederbörd styr urlakningen så mycket är det svårt att
inte ens i de bäst kontrollerade försöken komma fram till noggrannare siffror än
"25–45% större urlakning". När beräkningar på förhållandet blir för osäkra så får
man i stället titta på de förväntade resultaten av potentiella åtgärder för minskad
arealförlust.
Av den totala svenska minskningen av fosforläckage mellan 1995 och 2005
stod minskad gödsling för 28 procent. Detta visar att en minskad och mer optimal
gödsling kan vara en effektiv åtgärd. Att det fortfarande finns möjlighet att minska gödslingen visas genom Stenberg m.fl. (2009)7 studie 2000–2004 som visar
att det är en stor skillnad mellan Jordbruksverkets rekommendationer och vad
som faktiskt gödslas. Deras resultat visade bl.a. att det i medeltal under denna tid
gödslades med 30 kg N per ha mer än det rekommenderade för höstvete.
För att optimera gödslingen av fosfor och kväve används GPS med programvara och till dessa kopplad givare. Genom att föra in markkartering och information
om föregående skörd kan gödslingen av stallgödsel, dvs. främst fosfor, anpassas
efter marken behov, och risken för att få för höga fosforvärden minskar. När sedan grödan spirar och det är tid att gödsla med kväverikt handelsgödsel kan man
använda sig av en N-sensor. Lantbrukaren för först in information i sensorns programvara om vilken växt som skall gödas. När traktorn rullar scannar den på traktortaket monterade N-sensorn av grödorna och hittar den optimala kvävenivån,
och skickar denna information till givaren som sprider gödsel. Detta ökar bondens ekonomiska vinning genom bl.a. mindre liggsäd, bättre skörd och troligtvis
minskad kostnad för gödsel. En förväntad effekt är att det kommer användas en
mindre mängd gödsel och därigenom minskar också läckaget. Dessa positiva
effekter visas bl.a. av Lantmännens egna studier av användandet.
6
7
Johnsson, H., Mårtensson, K,. Larsson, M. & Mattsson, L. 2006. Beräkning av
kväveutlakning vid förändrad gödsling för höstvete och vårkorn. SLU. Uppsala.
Stenberg, M., Söderström, M., Gruvaeus, I., Bjurling, E., Gustafsson, K., Krijger,
A-K., Stenberg, B., & Pettersson, C. G. 2009. Orsaker till skillnader mellan
rekommenderade kvävegivor och de verkliga eller beräknat optimala i praktisk
spannmålsodling – kan vi öka kväveeffektiviteten? Rapport nr 5/09, 58s.
Hushållningssällskapet Skaraborg, Skara.
16
Som ett komplement till N-sensorn för att minska kväveläckaget finns det så
kallade fånggrödor. Studier i södra Sverige har visat att insådd av t.ex. rajgräs kan
minska läckaget av kväve med ca 20 procent. Dock behövs det stödåtgärder gentemot brukaren för att få ekonomisk vinning i denna åtgärd.
En tredje åtgärd gentemot kväveläckage är nedbrukning och myllning. Vid normal gödselspridning ligger gödsel vid ytan och riskerar att förloras genom t.ex.
vattenavrinning. Men genom att bruka ner eller mylla gödseln ökar kontakten
mellan gödsel och jordpartiklar, vilket leder till minskat läckage av samtliga näringsämne. Åtgärderna ger även ett bättre kväveutnyttjande och därigenom
minskat läckage, främst av ammoniak.
För att minska fosforläckaget så når man de bästa resultaten genom att sätta in
åtgärder i olika faser. Den första fasen handlar om när man tillsätter gödsel,
främst stallgödsel, till jordarna. Genom att markkartering och jordanalyser så kan
man få fram data som hjälper bonden att bedöma var de olika näringsbehoven
finns, och på så vis gödsla efter behov. Val av tidpunkt är en annan avgörande faktor, då bl.a. i förhållande till nederbörd och jordens vattenmättnad.
I nästa fas handlar det om hur fosforn transporterar sig. I huvudsak transporteras den ovanpå markytan genom ytavrinning eller erosion. Erosion kan motverkas
genom att anlägga skyddszoner längs med vattendrag eller ytvattenbrunnar8. Hur
breda dessa skyddszoner blir får anpassas efter de lokala förutsättningarna och de
stödregler som finns. Både ytavrinning och erosion kan motverkas genom att lämna marken obearbetad på hösten. Denna åtgärd har även mycket positiva effekter
på kväveläckage. För att minska ytavrinningen kan en väl fungerande dränering
vara aktuell8. Genom den ökade kontakten mellan fosfor och jordpartiklar minskar andelen som transporteras vidare.
Den sista fasen är hur man hanterar den fosfor som lämnat åkern. Främsta åtgärderna är att anpassa diken, upprätta kalkfilter, anlägga våtmarker och dammar.
Innan man börjar bestämma vilka åtgärder man vill använda sig av är det viktigt
att ta hänsyn till de lokala förutsättningarna. Åtgärder bör främst fokuseras på åkrar med hög risk för förluster av fosfor. Följande nödvändig data behövs:
·
Åkerareal (SCB och SMED)
·
Jordartsfördelning (SGU)
·
Andel åkerareal i olika P-AL-klaser (Naturvårdsverket)
·
Medelläckage av fosfor, kg/ha, för olika regioner. (Vattenwebben)
·
Lutning på åkermark.
·
Potentiell areal för vårsådd
·
Annan statistik, t.ex. nedbrukningstidpunkter. (SCB)
Om man lyckas med att minska användandet av gödsel kommer det troligtvis
leda till ett överskott av stallgödsel. I stället för att dra på sig stora transportkostnader för att omfördela stallgödslet i en region bör drivmedelsproduktion vara en
hållbar väg framåt. Detta har flera olika fördelar. Dels så gör behandlingen av gödsel för biogas att kvävet i det så kallade biogödslet ändrat karaktär och lättare tas
upp av växter. Dels kan det vara en väg framåt för att skapa en jordbrukssektor
8
Bång, M., Carlsson-Ross, C., Börling, K., Wallentin, J., Karlsson, L., Larsson, M. &
Fredriksson, F. 2012. Jordbruket och vattenkvalitet. Jordbruksverket. Jönköping.
17
med mindre oljeberoende. Genom att förordna småskalig, lokal, produktion av
biogas kan lantbrukarna behålla sin djurhållning och bryta sitt beroende av fossila
bränslen. Dessutom så sker det idag mycket forskning kring hur man mer effektivt kan plocka ut näringen ur gödsel. Denna forskning bör möjliggöra en mycket
mer effektiv hantering av näringen från stall- och biogödsel. Det finns idag två
stycken projekt där LRF respektive SLU är engagerade kring hur man på bästa vis
kan få ut biogödsel på åkrarna, utan att fördärva dem med tunga maskiner.
18
Extrapolering av Vattenwebbens data
för ett mindre avrinningsområde
Det kan hända att man vill lägga upp ett projekt kring ett område som är mindre
än de som Vattenvebben är indelad i. Detta avsnitt visar hur man enkelt kan göra
en källfödelning genom transponering och några saker man bör se upp med så att
man inte riskerar större fel vid detta arbete. Transponering av månads- och årsvärden kan lättare ge fel än transponeringen av källfördelningen som bygger på ett
hydrologiskt medelår.
Börja med att ladda hem data för det avrinningsområde som omger det du intresserar dig för på http://vattenweb.smhi.se/modelarea/#
Då får du hem en innehållsrik excelfil som bl.a. innehåller de data vi ska gå vidare med här. På den första fliken som har beteckning efter avrinningsområdets
koordinat-ID finns grundinformationen om avriningsområdet. Här finns indelning i markanvändning med data från Corine land cover, indelning i jordarter med
data från SGU och information om punktkällor från EMIR och SMED1.
Delavrinningsområdet Skintan NO
Genom att multiplicera procent markanvändning med områdets area i km² fås
arean i ha. 86,8*36,44=3 163 ha jordbruksmark osv. Gå sedan till fliken "Källfördelning". Där finns information om hur mycket kväve och fosfor området beräknas släppa ifrån sig. Här finns tabeller för brutto- och nettotillförseln och skill1
http://www.smhi.se/Professionella-tjanster/Professionella-tjanster/Miljo-och-klimat/Va
ttenmiljo/indata-for-punktkallor-i-vattenwebb-1.22746
19
Delavrinningsområdet Skintan SV
Här är de fyra källfördelningarna som redovisas för ett delområde. I "Brutto för delavrinningsområde (GTW)" är bara retention i Mark/grundvatten borttagen från summerad belastning i
området. I "Totalt brutto för hela avrinningsområdet (TGW)" är motsvarande tillskott från uppströms liggande områden tillagda. I "Totalt netto för hela avrinningsområdet (TNW)" har retentionen i sjöar och vattendrag dragits bort från TGW. "Netto till havet för delavrinningsområdet (NWP)" är den belastning från området som når havet. För områden högt i ett större avrinningsområde kan då retentionen nedströms minska belastningen på havet. I detta område
som mynnar i havet finns ingen sådan retention nedströms.
naden mellan dessa är den retention som sker i avrinningsområdet. Genom att
använde de ytuppgifter vi räknat fram kan vi räkna fram arealförluster per ha.
120 653/3 163 ger en arealförlust av kväve på 38,1 kg N/år från jordbruksmark.
Motsvarande arealförlust från Skintan SV (tabellen ovan) blir 37,6 kg N/ha*år.
På det sättet kan bidragen från Skog & Hygge, Myr, Jordbruk och Övrigt hanteras.
Punktkällor som avloppsreningsverk och industri är ovanliga men tas ju med
om det finns. Antalet enskilda avlopp och deras status finns det ibland god information om och ibland är kännedomen om deras status mindre god. Den faktiska
reningsgraden hos de enskilda verken kan variera väldigt mycket beroende på
kondition och driftsförhållanden och detta för in en stor osäkerhet i siffrorna om
antalet anläggningar är lågt. Många gånger kan man med lite inventering i alla fall
få lite högre noggrannhet i beräkningarna än den som finns i originalsiffrorna.
För att undvika påverkan av retention i sjöar vid dessa transponeringar bör de
bara göras på siffrorna i tabelldelen "Brutto för delavrinningsområde (GTW)".
En sak som också bör uppmärksammas är om leror är marina eller inte. Då dessa är fosforrika kan skillnader i utbredning av typ av leror i det lilla beräkningsområdet och hela området påverka förlusten av fosfor.
20
Avrinningsområden
Man behöver rita ett avrinningsområde för det område man ska beräkna. Många
gånger har man en punkt där man tar vattenprover och då kan man rita ett område
som för vatten dit. Annars är det lämpligt att ha den punkt där vattendraget rinner ut i ett större vattendrag som utgångspunkt för sitt ritande. De höjdscanningsdata som tagits fram under senare år kan användas för att automatiskt beräkna avrinningsområden. Tyvärr blir det inte alltid helt rätt. SMHIs avrinningsområden är inte heller alltid helt rätt och de har en lägre upplösning. Fältkontroll är
alltid säkrast men tar mycket tid. Ett tryggt underlag att luta sig mot är orienteringsklubbarnas kartor som är de i särklass bästa ytvattenhydrologiska kartorna
som finns. De har stor skala och är fältkontrollerade. Inom flacka, uppodlade områden kan man behöva kontrollera markavvattningen för att få någorlunda säkra
gränser.
Nästa steg är att dela in det studerade området i markanvändningsklasser. Det
bästa sättet att genomföra detta är att rita i ett GIS-program med en flygbild som
underlagsskikt. Det största problemet här är nog att begränsa sin noggrannhet.
Den markanvändningsklassning som används av SMHI, Corine Land Cover, har
Studie av avrinningsområdet i nordöstra delen av Skintans avrinningsområde där järnvägen
går i en tunnel.
21
sina begränsningar och en klassning är alltid en ögonblicksbild. Omvälvningen av
landskapet i stort är väl inte så dramatisk men i ett mindre område kan en igenplantering av åkermark eller uppförande av ett bostadsområde ändra på förhållandena.
Här har det hänt
något i Skintans avrinningsområde. På
den övre bilden går
vattnet i en kulvert i
den högra delen.
På terrängskuggningsbilden syns en
tydlig förändring
vilken konfirmeras i
den nedre flygbilden som är av ett
senare datum än
den översta.
22
Källor
http://www.smhi.se/Professionella-tjanster/Professionella-tjanster/Miljo-och-klimat/Vattenmiljo/indata-for-markanvandning-i-vattenwebben-1.22841
http://www.smhi.se/Professionella-tjanster/Professionella-tjanster/Miljo-och-klimat/Vattenmiljo/indata-for-punktkallor-i-vattenwebb-1.22746
http://www.sgu.se/kartvisare/kartvisare-jordarter-50-tusen-sv.html
http://www.greppa.nu/uppslagsboken/naringpaakern/fosforforluster/mycketregnochlerjord/omfattning/fosforutslapptillvattendragochhav.4.1c0ae76117773233f7800011278.html. 2012-11-05.
http://www.miljomal.se/Miljomalen/Alla-indikatorer/Indikatorsida/?iid=100&pl=1.
2012-11-05
Modelldata Skintan sydväst 629150-131039, 2012-10-31. http://vattenwebb.smhi.se/modelarea
Modelldata Skintan sydost 629344-131269, 2012-10-31. http://vattenwebb.smhi.se/modelarea
Modelldata Skintan norr 629719-131009, 2012-10-31. http://vattenwebb.smhi.se/modelarea
Bång, M., Carlsson-Ross, C., Börling, K., Wallentin, J., Karlsson, L., Larsson, M. &
Fredriksson, F. 2012. Jordbruket och vattenkvalitet. Jordbruksverket. Jönköping
Fosfor i nederbörd : resultat från mätningar under 1990-talet Johan C. Knulst.
IVL-rapport B 1442.
Hübinette, M. (2009) Tillsyn på minireningsverk inklusive mätning av funktion Länsstyrelserna i Stockholm, Västra Götaland och Skåne, Rapport 2009:07, ISSN:
1403-168X.
Johnsson, H., Mårtensson, K,. Larsson, M. & Mattsson, L. 2006. Beräkning av kväveutlakning vid förändrad gödsling för höstvete och vårkorn. SLU. Uppsala.
Per Erik Karlsson, Cecilia Akselsson1), Sofie Hellsten & Gunilla Pihl Karlsson. Krondroppsnätet – Tidsutveckling för lufthalter, nedfall och markvattenkemi i relation
till förändringar av Europas emissioner. IVL-rapport B 1896.
Larsson, Martin (2005) Vad kan vi göra för att minska fosforförlusterna från åkermark.
Vattenmyndigheten Norra Östersjöns Vattendistrikt. Länsstyrelsen i Västmanlands
län.
Olofsson, S., Linge, C. & Nilsson, H. 2008. Rapport Greppa Näringen. Jordbruksverket. Jönköping
Mikael Olshammar, Heléne Ejhed. Beräkning av påverkan från enskilda avlopp och
scenariobedömningar inom ett näringsbelastat avrinningsområde. IVL för Region
Halland. 2012.
Stenberg, M., Söderström, M., Gruvaeus, I., Bjurling, E., Gustafsson, K., Krijger,
A-K., Stenberg, B., & Pettersson, C. G. 2009. Orsaker till skillnader mellan rekommenderade kvävegivor och de verkliga eller beräknat optimala i praktisk spannmåls-
23
odling – kan vi öka kväveeffektiviteten? Rapport nr 5/09, 58s.
Hushållningssällskapet Skaraborg, Skara.
24