Andersson, Jonas
Utvärdering av närsaltsretention i anlagda våtmarker i Mälardalen och Skåne - del i projektet "Våtmarker i odlingslandskapet - Uppföljning av miljömålen"
Målsättningen med projektet är att sammanställa, utvärdera och tillgängliggöra viktig kunskap om våtmarkers funktion som växtnäringsfällor i södra och mellersta Sverige. Utvärderingen för vilken medel söks kommer, till en låg kostad, att ge värdefull kunskap som kompletterar annan forskning kring metoder att minska läckaget av både fosfor och kväve till våra recipienter.
Inom projektet kommer insamlade flödesdata och analysresultat att sammanställas och bearbetas. Kompletterande undersökningar kommer också att genomföras vid våtmarken i Södra Stene inom ramen för ett planerat examensarbete.
Anläggning av våtmarker har på senare år etablerats som ett av många sätt att minska transporten av kväve till havet. De studier som finns pekar på att de även minskar transporten av fosfor. Det är dock ont om kvantitativa uppföljningar av vilken effekt våtmarker har på närsalttransporten i vattendrag, bl.a. på grund av att både transporten och avskiljningen varierar med väderleken, och variationen mellan år kan vara betydande. Dessutom kan man förvänta sig en betydande skillnad mellan olika delar av landet beroende på bl.a. jordarter, brukningsmönster och avrinningsbildning. I Sverige finns ett fåtal tidsserier över kväve och fosforavskiljning i våtmarker, framförallt från Skåne och Halland, men det är viktigt att även följa upp effekten av våtmarker som anlagts i andra regioner.
Sedan 2002 driver WRS Uppsala AB i samarbete med Hushållningssällskapet i ABCD-län, Linköpings Universitet, Institutionen för Naturvårdsbiologi, SLU och Länsstyrelsen i Stockholm projektet "Våtmarker i odlingslandskapet - Uppföljning av miljömålen". Projektet har tre huvudsyften:
1. Förbättra den kvantitativa kunskapen om kväve- och fosforavskiljning i anlagda våtmarker
som underlag för prioriteringar av åtgärder från samhällets sida.
2. Öka kunskapen om hur våtmarker skall utformas och skötas för att långsiktigt gynna
biologisk mångfald.
3. Sprida kunskap om hur våtmarker skall utformas och skötas till främst lantbrukare, men
även tjänstemän på länsstyrelser och kommuner, konsulter m.fl.
Inom ramen för det aktuella delprojektet har resultat av två års vattenprovtagningar i en våtmark, Södra Stene, som anlagts i östra Mälardalen, utvärderats. Våtmarken anses vara typisk för anläggningar i detta område, eftersom den är relativt stor i förhållande till avrinningsområdet och därmed lågt belastad av näringsämnen. En metodstudie har också genomförts under trekvarts år (november juli) i Slogstorp som är en liten, högbelastad våtmark i Skåne. Syftet har varit att kvantifiera skillnaden i resultat om vattenprover tas med en tidsproportionell kontinuerlig provtagning kontra en provtagare som tar prover proportionellt mot flödet. Utöver utvärdering av reningsresultat och metodstudien, har undersökningar av flödesmönster genomförts i våtmarken i Södra Stene, som kompletterande förklaringsfaktor för reningsresultat.
Resultaten från fem provtagningsperioder i Slogstorp visar att provtagningstekniken har stor betydelse för kvantifiering av fosfortransporten och avskiljningen. Resultaten från den flödesproportionella provtagningen visade genomgående en högre belastning och avskiljning av totalfosfor (Tot-P) än den tidsstyrda. Även om den mest extrema av de fem perioderna räknas bort, så var den beräknade belastningen 40 % högre och avskiljningen dubbelt så hög, eller 0,044 kg total P/ha och dag. Förklaringen hänger förmodligen samman med enskilda tillfällen med höga flöden och transporter av suspenderat material, eftersom skillnaden i beräkning av SUSP-avskiljning mellan de två metoderna var ännu större. Den flödes-proportionella provtagningen visade (för fyra av de fem perioderna) på en tre gånger högre belastning och en nettoavskiljning av SUSP på 10 kg/ha och dag medan den tidsproportionella indikerade en nettotillskott av SUSP från våtmarken på 10 kg/ha och dag. Sett över flera år har Slogstorp haft en mycket hög avskiljning av fosfor och SUSP med undantag för år 2002. Efter en rensning av våtmarken år 2003 var avskiljningen återigen mycket god, 87 kg/ha och år, av total P under 2004, vilket visar på behovet av återkommande skötsel av högbelastade våtmarker.
När det gäller kvantifiering av belastning och avskiljning av kväve var skillnaderna mellan metoderna betydligt mindre, och ingen systematisk skillnad mellan metoderna kunde urskiljas. Det beräknade kväveinflödet till Slogstorp var i stort sett detsamma oavsett provtagningsmetod, medan avskiljningen för denna korta period blev 30 % lägre med tidsproportionell provtagning. Om den första perioden räknas bort blir den totala avskiljningen istället 15 % högre för den tidsproportionella metoden. Man kan därför konstatera att de längre tidsserierna från skånska våtmarker (med tidsproportionell provtagning) förmodligen relativt väl återger den faktiska kväveavskiljningen. I Slogstorp motsvarar det ca 1500 kg/ha och år om man bortser från den extremt höga avskiljningen under första året. Resultaten från denna studie tyder dock på att såväl belastningen som avskiljningen av fosfor (och SUSP) är underskattad i tidigare studier där resultaten bygger på tidsproportionell provtagning.
Våtmarken i Södra Stene har en låg belastning av såväl kväve som fosfor, 138 respektive 8 kg/ha och år, vilket bland annat hänger samman med att den utgör hela 2 % av avrinnings-områdets area. Medelhalten av kväve var även relativt låg, knappt 4 mg/l, i förhållande till Slogstorp med 9 mg/l. Arean av den högbelastade våtmarken i Slogstorp motsvara endast ca 0,1 % av avrinningsområdets area. Däremot var fosforhalterna i Stene betydligt högre än i Slogstorp, 0,21 respektive 0,07 mg/l av total P. Jordarna i Mälardalen läcker ofta mer fosfor än i andra delar av Sverige, vilket kan vara en del av förklaringen. Dessutom tyder metodstudien på att fosforhalterna generellt underskattas om de baseras på en tidspropor-tionell provtagning som i Slogstorp. Slutligen innefattar beräkningen av halten i Stene en viss del enskilt avlopp, vilket även det påverkar halterna.
Sammanfattningsvis kan man konstatera att Slogstorp tycks fungera som en mer effektiv fälla för fosfor än Stene, även i relativa termer (% av belastningen), trots den mycket högre belastningen. Eventuellt beror det på att Stene belastas med en högre andel löst fosfor än Slogstorp, och att detta kan vara typiskt för Mälardalsregionen. Data för att styrka detta antagande har inte samlats in eftersom det är svårt att få tillförlitliga analyser av löst fosfat om proven sparas i en provtagare under flera dagar. För kväve var Stene en mer effektiv fälla, uttryckt i % av belastningen, medan det i absoluta tal avskiljs betydligt mer kväve per hektar våtmark i den högbelastade Slogstorp.
Den spårämnesstudie som genomfördes under våren 2006 i våtmarken Södra Stene, visade att medeluppehållstiden under perioden var 9 dygn. Detta ska jämföras med den teoretiska uppehållstiden (våtmarkens totala volym dividerad med inflödet) som var 33 dygn, vilket innebar att 27 % av våtmarkens volym utnyttjades effektivt. Vattnet spreds dock över hela våtmarken och i relation till det höga flödet under försöksperioden var medeluppehållstiden relativt lång. Det vattenstyrande dämme som installerats i våtmarkens inloppsdel under hösten 2005 verkade förbättrade hydrauliken i våtmarken och därmed även näringsavskiljningen. Våtmarkens reningsförmåga kunde alltså förbättras med en mycket enkel och billig åtgärd. Spårämnesstudien visade också att vattenspridningen, i den under våren relativt vegetationsfria våtmarken, var tydligt vindpåverkad.
Resultaten har publicerats i följande två rapporter:
Andersson, J, Wedding B och Tonderski K. 2006. Näringsavskiljning i anlagda våtmarker. Region- och metodjämförelser. WRS Uppsala AB och Ekologgruppen i Landskrona AB, oktober 2006.
Kynkäänniemi, P. 2006. Reningsfunktionen i en lågbelastad våtmark. Avdelningen för vattenvårdslära, SLU Uppsala, Seminarier och examensarbeten nr. 57.