För Västmanlands läns Luftvårdsförbund och Länsstyrelsen i Uppsala län

Transkript

1 ) U9lVWPDQODQGVOlQV/XIWYnUGVI UEXQG RFK/lQVVW\UHOVHQLSSVDODOlQ gyhuydnqlqjdyoxiwi URUHQLQJDUL 9lVWPDQODQGVRFKSSVDODOlQ 5HVXOWDWWLOORFKPHGVHSWHPEHU Eva Hallgren Larsson, redaktör B 5 Aneboda, mars

2 För Västmanlands läns Luftvårdsförbund och Länsstyrelsen i Uppsala län Övervakning av luftföroreningar i Västmanlands och Uppsala län Resultat till och med september 999 På uppdrag av Västmanlands läns Luftvårdsförbund och Länsstyrelsen i Uppsala län har IVL mätt nedfall av luftföroreningar, markvattnets kvalitet och lufthalter på fem lokaler i Västmanlands län och en lokal i Uppsala län. Syftet är att beskriva nedfallets storlek och markvattnets sammansättning i skogsytorna, men även visa skillnader mellan olika delar av regionen och hur förhållandena ändras med tiden. Vissa av provytorna ligger i Skogsvårdsorganisationens observationsytor, vilket gör att Luftvårdsförbundets och Länsstyrelsens data kan jämföras med skogliga uppgifter. Mätningarna visar måttlig belastning av svavel och kväve i de båda länen jämfört med situationen i Sverige som helhet. Belastningen av svavel till marken i de undersökta ytorna har minskat sedan mätningarna startade i Västmanlands län 99. När det gäller kväve är det svårt att se trender. Under hydrologiska året 99/99 deponerades i genomsnitt,5 kg svavel och 5- kg kväve per hektar granskog i området. Mest svavel deponerades i Godkärra. Om avtalade utsläppsminskningar genomförs kommer depositionen att minska till. Modellberäkningar indikerar viss återhämtning av markvattnets försurningsstatus så att markvattnet kommer att bli mindre surt. För att säkerställa utvecklingen krävs långa tidsserier där inverkan från episoder med naturligt nedfall av havssalter minimeras. Markvattnets ph-värde har varit,5-5,5 och visat högst försurningsgrad i Godkärra och Kvisterhult. Sommarhalvårets halter av marknära ozon har sannolikt varit skadliga för vegetationen. Däremot har luftens innehåll av svavel- och kvävedioxid varit betydligt under svenska miljökvalitetsnormer. Figur. Principskiss för mätningarna. Uppdragsgivare: Västmanlands läns LVF och Länsstyrelsen i Uppsala län Utförande organ: IVL Svenska Miljöinstitutet AB Aneboda, SE- LAMMHULT Författare: Eva Hallgren Larsson, red. Nyckelord: Deposition, svavel, kväve, skogsytor, försurning, markvatten, lufthalter, Västmanlands län, Uppsala län IVL rapport B 5 Beställs från: Västmanlands läns LVF Per Hedenbo c/o Länsstyrelsen i Västmanland 7 VÄSTERÅS eller Länsstyrelsen i Uppsala län Mats Lindman/Barbro Grönberg 75 UPPSALA eller IVL, Publikationsservice Box SE- STOCKHOLM Tel: Fax: : 59 5 publikationsservice@ivl.se

3 Innehållsförteckning Övervakning av luftföroreningar i Västmanlands och Uppsala län... Innehållsförteckning... Inledning... Ord att förklara... Förklaring till stationsfigurer... Stationsvis redovisning... 5 Tidsutveckling deposition... Tidsutveckling markvatten... 5 Tidsutveckling lufthalter... Faktaruta: Ozonhalter... 7 Data i tabellform - deposition, lufthalter, markvatten... Mer information om miljöövervakningen inom Krondroppsnätet finns på IVLs hemsida: Där finns bland annat: bakgrund och metodbeskrivning information om provytorna databas och kartor för hela Sverige notiser och aktuell information

4 Inledning På uppdrag av luftvårdsförbund, länsstyrelser, skogsvårdsstyrelser och kommuner mäter IVL i Aneboda deposition och markvatten på över lokaler i Sverige. Fördelning i landet framgår av figur. Syftet med undersökningarna är att kvantifiera belastning och beskriva effekter i marken. På vissa lokaler mäts lufthalter av svaveldioxid, kvävekomponenter och ozon. Resultaten från undersökningarna samlas i en databas där bearbetning sker. Ett mätår är ett hydrologiskt år som omfattar oktober till september. Resultat avseende tillstånd och tidsutveckling redovisas i årliga länsrapporter. Ord och begrepp som förekommer i texten förklaras i faktarutan på sidan. Där finns även en förklaring till innehållet i stationsfigurerna, som visar resultat från enskilda lokaler. Ytterligare information, förklaringar och metodbeskrivningar nås via hemsidan, Provtagning av nederbörd sker på öppna ytor och analys av föroreningsmängderna ger ett mått på huvudsakligen det våta nedfallet. Provtagning av krondropp görs på närbelägna skogsytor. Skogsmarkens reaktion på det sura nedfallet studeras framför allt genom markvattenstudier. Lufthalter mäts med diffusionsprovtagare som kvantitativt absorberar den gas som skall analyseras. Huvuddelen av undersökningarna av luftföroreningar sker i Skogsvårdsorganisationens (SVO) skogliga observationsytor. SVO undersöker regelbundet skogens och skogsmarkens tillstånd, som tillväxt, kronutglesning samt barr- och markkemi. Det gör att luftföroreningarnas inverkan på skogens och markens tillstånd kan analyseras. De skogliga observationsytorna ingår i såväl ett nationellt som ett Europeiskt nät. De första mätningarna påbörjades i Blekinge hösten 95. Sedan har fler län kommit till och de samordnade undersökningarna omfattar nu större delen av landet. Metoderna har i princip bibehållits sedan starten och ingår nu i EUs manualer för miljöövervakning. Under har ett samarbetsprojekt bedrivits mellan länen, Naturvårdsverket (NV) och IVL. Bland annat innebär det att statliga anslag, via NV och IVL, kunnat komplettera och utveckla verksamheten. Främst gäller det mätmetoder, rutiner för databearbetning, utvärdering och presentation samt ökad datatillgänglighet och samordning. Arbetet har utförts i samråd med en styr- och referensgrupp bestående av personer från de olika organisationerna. Syftet med projektet har varit att utveckla och rationalisera de regionala mätningarna så att nyttan för avnämarna ökar. Samarbetsprojektet slutredovisades vid ett seminarium på Kronobergshed i januari. En sammanfattande slutrapport publiceras våren. Avkastningen av samarbetsprojektet är bland annat ett förslag till framtida regional övervakning av luftföroreningar. Förslaget presenterades vid seminariet och motiveras närmare i slutrapporten. Resultat från depositionsmätningarna har tidigare jämförts med kritisk belastningsgräns. Nu föreslagna miljökvalitetsmål ska uppnås till år. De baseras på beslutade utsläppsbegränsande åtgärder. Utsläppsminskning kan räknas om till deposition i olika delar av landet och jämföras med regionala mätningar. För Svealand innebär miljökvalitetsmålet cirka,5 kg svavel och kg kväve per hektar och år, vilket är förväntad genomsnittlig belastning i både öppna och skogbevuxna områden år. För markvatten kan faktisk utveckling jämföras med modellberäknad återhämtning som förväntas i takt med att nedfallet av försurande ämnen minskar. Undersökningarna i Västmanlands och Uppsala län är resultat av ett lagarbete. I Västmanland har provtagning utförts av Kjell Eklund, Magnus Gunnarsson och Anders Dahllöv/Mattias Lindberg i Sala, Fagersta respektive Norbergs kommun samt Per Hedenbo, Länsstyrelsen. I Uppsala har provtagning utförts av Helena Ringblom, Skogsvårdsstyrelsen. IVL har utfört analys, utvärdering och redovisning. Gunnel Hedberg, Karol Koos, Marie Jonsson, Inger Torbrink, Sari Svensson, Anna Danielsson, Christer Larsson, Kerstin Hommerberg och Brita Dusan står för analysarbetet. Validering av data har huvudsakligen utförts av Gunnel Hedberg. Johan Knulst, Gunnar Malm och Cecilia Akselsson har arbetat med databearbetning och figurframställning. Eva Hallgren Larsson har varit projektledare och tillsammans med Olle Westling och Gunilla Pihl Karlsson (lufthalter) svarat för utvärdering och rapportering. Figur. Krondroppsnätet 99/99. Samordnade mätningar av luftföroreningar i skogliga observationsytor.

5 Ord att förklara ANC: Acid Neutralising Capacity (syraneutraliserande förmåga) beräknas som starka basers katjoner (Ca +, Mg +, Na +, K + ) minus starka syrors anjoner (SO -, NO -, Cl - ) räknat i ekvivalenter. Positivt värde utgörs av syrabuffrande vätekarbonat och organiska anjoner. Negativt värde uttrycker aciditet. Antropogen: Orsakad av människan. Baskatjoner: Positiva joner av alkalimetaller med ursprung i syraneutraliserande föreningar. Viktigast i detta sammanhang är kalcium, magnesium och kalium. BC/ooAl: Kvot mellan baskatjoner (Ca +, Mg +, K + ) och oorganiskt aluminium. Baseras på enheten mol och indikerar markens försurningsstatus. Kvot under anses medföra en ekologisk risk. Deposition: Nedfall av luftföroreningar från atmosfären. EMEP: Europeiskt samarbete för kontroll av luftens och nederbördens sammansättning samt beräkningar av transport av luftföroreningar över nationsgränser. EU-yta: 5 skogliga observationsytor i Sverige som ingår i ett Europeiskt nät. 5 av dessa lokaler används även för regionala mätningar av luftföroreningar. Hydrologiskt år: Omfattar oktober till september, baseras på vattnets cirkulation i naturen. Interncirkulation: Vissa ämnen, till exempel kalcium, magnesium, kalium och mangan, interncirkuleras mellan träd och mark. De deltar i jonbytesprocesser där vätejoner tas upp och baskatjoner avges i trädkronan. Jordart: Sönderkrossade och vittrade bergarter bildar jordarter med olika kornstorlekar och sorteringsgrad. De vanligaste jordarterna är morän, olika sediment och torv (den senare har bildats av organiskt material). Jordmån: Övre delen av marken som påverkas av organismer, klimat och vegetation. Vanligaste jordmåner i skog på fastmark är podsoler, övergångsjordar och brunjordar. Krondropp: Nederbörd som passerat trädkronorna. Ger ofta bra mått på total belastning i skog av ämnen som inte påverkas av interncirkulation eller upptag, såsom svavel och klorid. För kväve indikeras i regel upptag eller omvandling i trädkronan. Det gör att nedfallet av kväve i områden med låg eller måttlig belastning visar högre värden på öppet fält än till marken i skogen. I kraftigt kvävebelastade områden visar kron- Förklaring till stationsfigurer Figuren redovisar ett urval ämnens deposition de två senaste åren. Detta jämförs med ett medelvärde för hela den period som mätningar utförts på lokalen. Åren är indelade i sommar- (april-september) och vinterperiod (oktober-mars). Markvatten redovisar det senaste årets provtagningar (normalt tre), vilka kan jämföras med ett långtidsvärde. Medianvärde i markvatten används för att undvika en kraftig inverkan av enstaka höga halter som ibland droppsmätningar större deposition än mätningar på öppet fält. Kritisk belastning: Under denna kvantitativa gräns kan skadliga effekter på känsliga delar av ekosystemet undvikas. Utgör grund för beslutade utsläppsminskningar. Lufthalter: Luftens innehåll av svaveldioxid (SO ), kvävedioxid (NO ), ammoniak (NH ) och ozon (O ) mäts i dessa undersökningar som månadsmedelvärde med hjälp av diffusionsprovtagare. NVs förslag till miljökvalitetsmål innebär 5 µg/m marknära ozon under sommarhalvåret, se faktaruta under Tidsutveckling lufthalter. Svenska miljökvalitetsnormer för skydd av ekosystem och hälsa innebär att SO -halterna ej får överstiga respektive 5 µg/m. Motsvarande för NO är respektive µg/m. Markvatten: Vatten i markens omättade zon, oftast på väg nedåt mot grundvattnet. Provtas i dessa undersökningar med lysimetrar, 5 cm ner i mineraljorden. Suger vatten via ett fint, keramiskt filter (typ P ). ph-värde: Mått på surhetsgrad. Ju lägre ph-värde, desto mer vätejoner och surare förhållanden. SO -S ex : Mängd antropogent svavel i form av sulfatjoner. Svavel från havssalt har räknats bort med hjälp av uppmätt kloridhalt. Används vid jämförelse med miljökvalitetsmål. Ståndortsindex: För att uppskatta ståndortens förmåga att producera virke används ett ståndortsindex (H) som uttrycker den övre höjden vid totalåldern år för ett givet trädslag. G står för gran och T för tall. Torrdeposition: Gaser och partiklar som deponeras. Dessa fastnar exempelvis på trädkronor och sköljs ned med nederbörden mot marken. För svavel och havssalt beräknas torrdeposition i dessa undersökningar som nedfall via krondropp minus nedfall på öppet fält. Total belastning: Summan av våt- och torrdeposition, se krondropp. Beräknas i dessa undersökningar för väte- och baskatjoner. Våtdeposition: Ämnen som deponeras med nederbörd. Mäts i dessa undersökningar genom nederbördskemiska mätningar på öppet fält. Öppet fält: Öppet område där nederbördskemi och lufthalter mäts. uppträder under torra förhållanden. Saknade värden innebär oftast att marken varit för torr. Al är uppdelat i total- och organisk halt, där skillnaden utgör oorganiskt Al som i höga halter medför risk för skador på känsliga organismer i mark och vatten. Kemiska beteckningar som används i figurerna är vätejoner (H + ), sulfatsvavel (SO -S), kloridjoner (Cl - ), nitratkväve (NO -N), ammoniumkväve (NH -N), kalciumjoner (Ca + ) och aluminium (Al).

6 5 Stationsvis redovisning Figur -, deposition och markvatten, samt figur 9, halter i luft. Högskogen (C ): Snart -årig granskog med ståndortsindex G i Uppsala län, nära gränsen till Västmanlands län. Ytan har ett fältskikt av mossa och ligger på något stenig och fuktig, men plan mark. Vindpåverkan kan därför bedömas som ringa. Mätningarna startade oktober 997 och omfattar nu två års resultat. Trots att nederbördsmängden var drygt 5 % större första året jämfört med det senaste var våtdepositionen av kväve på samma nivå. Det innebär generellt högre koncentration av kväve i nederbörd under 99/99 jämfört med året innan. Detsamma gäller klorid och natrium som är relaterade till intransport av havssalt. Nedfall av natrium och klorid visar ofta betydande variation mellan olika områden och tidsperioder. Främst styrs det av avstånd till havet och förekomst av saltförande vindar. Att nedfallet av klorid på årsbasis visar lägre värden via krondropp än på öppet fält är ovanligt. Skillnaderna är dock små och torrdeposition av klorid förekommer vid vissa tillfällen i de ständigt öppna insamlarna på öppet fält. Kvävenedfall via krondropp har varit betydligt mindre än på öppet fält, vilket är normalt och indikerar betydande upptag eller omvandling av kväve i trädkronorna. Till skillnad mot kväve och havssalt har nederbördens innehåll av svavel genomgående varit lägre under senaste året, med mindre våtdeposition av svavel som följd. Markvattnet har visat tämligen normala värden för området; phvärden runt 5,5 och mycket låga kvävehalter. De låga kvävehalterna korrelerar väl med stor skillnad mellan kvävenedfall på öppet fält och via krondropp och indikerar att tillgängligt kväve utnyttjas effektivt i ekosystemet. Innehållet av aluminium har varierat betydligt mellan olika provtagningstillfällen. Luftens innehåll av svaveldioxid (SO ) var som medelvärde under 99/99 lite högre (,7 µg/m ) än vid stationerna i Västmanlands län. Medelvärdet för närmaste EMEP-station, Aspvreten utanför Nyköping, under samma period var, µg/m. Halten kvävedioxid (NO ) i Högskogen,,5 µg/m som årsmedelvärde, var lägre än i Vretbacken och Kvisterhult men högre än i Finnbo, Godkärra och Karsbo. Årsmedelvärdet för Aspvreten var något högre,, µg/m, än i Högskogen. SO - och NO - halterna i Högskogen och lokalerna i Västmanlands län var långt under svenska miljökvalitetsnormer för skydd av hälsa och ekosystem, se faktaruta sidan. Sommarhalvårets medelvärde av ammoniak (NH ) var något högre än vid stationerna i Västmanlands län. Höga halter av marknära ozon är skadligt för både växter och djur. Säsongsmedelvärdet för ozon (O ) var högre (7 µg/m ) än vid lokalerna i Västmanlands län. Medelvärdet för Aspvreten under samma period var 7 µg/m. Dosmåttet AOT för Aspvreten var 9 ppbtimmar (beräknat på hela dygnet). Med mycket stor sannolikhet har Högskogen och samtliga lokaler i Västmanlands län haft ozonhalter som skadar vegetation. De högsta halterna noterades i mars, april, maj och juni, vilket är vanligt. För mer information om marknära ozon se faktaruta på sidan 7. Finnbo (U ): Granyta med inslag av tall och lövträd på tidigare betesmark. Det - år gamla beståndet är på moränmark och jordmånen är brunjord. Jämfört med Högskogen var nederbördsmängd och våtdeposition av samtliga undersökta ämnen mindre. Nedfallet av svavel och klorid till marken i skogen var dock större i Finnbo (, respektive 5,9 kg/ha) vilket indikerar större torrdeposition av dessa ämnen. Troligtvis beror det på att skogen är äldre och högre i Finnbo än i Högskogen och därigenom utgör ett effektivare filter för gaser och partiklar i passerande luftmassor. Nedfallet av kväve mättes till,9 kg/ha på öppet fält och,9 kg/ha i skogen. Ett tjugotal markvattenprovtagningar har gjorts sedan mätningrna startade i Finnbo. Dessa har visat måttlig surhetsgrad, ph-värden runt 5, och aluminiumhalter strax under mg/l. Halten nitratkväve har oftast varit mycket låg. Förhöjda halter av ammoniumkväve har noterats vid ett antal tillfällen, vilket ofta noteras i markvatten från lokaler med brunjord. Markvattnets innehåll av jonerna sulfat, klorid, kalcium, magnesium, natrium, mangan och oorganiskt aluminium har minskat signifikant sedan mätningarna startade. Halten kvävedioxid (NO ) var av samma storleksordning som vid Godkärra, Karsbo och Högskogen. Säsongsmedelvärdet för ammoniak (NH ) samt marknära ozon (O ) var likartad som vid övriga lokaler i Västmanlands län. Godkärra (U ): Drygt 9-årig granskog med ståndortsindex G och inslag av tall. Jordarten är morän och jordmånen järnpodsol. Skogsvårdsstyrelsens besiktning av ytan i november 99 visade röta och enstaka mekaniska skador i beståndet. Nederbördsmängd under hydrologiska året 99/99 var normal både i relation till tidigare års mätningar och övriga lokaler i länet. Nedfall av svavel och kväve via nederbörd,, respektive, kg/ha, var i nivå med övriga lokaler i länet. Beroende på upptag eller omvandling av kväve i trädkronorna var nedfallet av kväve via krondropp nästan kg lägre än på öppet fält. Liksom tidigare år var totala nedfallet av svavel (mätt som krondropp) större i Godkärra än på övriga lokaler i de båda länen, vilket indikerar förhållandevis stor torrdeposition av svavel. Markvattnet visar försurningssymtom genom låga och stabila ph-värden,,. Samtidigt har halterna av baskatjoner varit låga och halterna av aluminium tämligen höga, mg/l. Detta resulterar i låg kvot mellan baskatjoner och

7 aluminium som medför risk för skadliga effekter på ekosystemet. Vid samtliga provtagningar under de första fyra åren var halterna av nitratkväve under detektionsgränsen. De tre senaste åren har förhöjda halter förekommit vid merparten tillfällen. Detta kan ses som tecken på att kväve inte utnyttjas tillfullo i ekosystemet. Eventuella samband mellan detta, låg kvot mellan baskatjoner och aluminium och observerad röta i beståndet är oklar. Inget samband mellan låg kvot av BC/ooAl och förekomst av rotröta, tillväxt och kådflöde kunde konstateras i tjugo ytor i södra och mellersta Sverige som Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU, och IVL undersökte 99/9. Luftens innehåll av svaveldioxid (SO ) på årsbasis var likartad den vid övriga lokaler. Årsmedelhalten av kvävedioxid (NO ) var av samma storleksordning som vid Finnbo, Karsbo och Högskogen (C-län). Liksom på övriga lokaler i området var halterna av ammoniak (NH ) mycket låga under vinterhalvåret. Månaderna juliseptember visade dock något högre värden, vilket sannolikt beror på näraliggande jordbruksmark Halterna av marknära ozon (O ) var av samma storleksordning som vid övriga lokaler i Västmanlands län. Vretbacken (U ): Snart 9-årig granskog med % inslag av tall i småkuperad terräng. Jordarten är finkornig morän och jordmånen järnpodsol. Uppmätt nederbördsmängd var något större i Vretbacken än på övriga lokaler i området. Just i Vretbacken finns en extra insamlare på öppet fält som även den visar att platsen är nederbördsrik. I föreliggande rapport används enbart resultaten från ordinarie insamlare. Till följd av riklig nederbörd var våtdepositionen av framför allt kväve högre än på övriga lokaler i länet. För övrigt visar årets resultat liknande värden som närmast föregående år;, kg svavel per hektar via krondropp. Detta innebär halverad nivå jämfört med medelvärdet från de tre första årens mätningar. Främst är det torrdeponerat svavel som har minskat. Nedfallet av kväve (betydligt mindre via krondropp än på öppet fält) indikerar betydande upptag eller omvandling av kväve i trädkronorna. Marken i provytan har ofta varit torr, vilket försvårat provtagning av markvatten. Med syfte att förbättra provutbytet installerades ytterligare lysimetrar i ytan hösten 99. Trots det har provmängderna förblivit ganska små, -5 ml. Resultaten från 999 visar liknande värden som 99; höga ph-värden (över ), låga halter av aluminium (, mg/l), förhöjda halter av ammoniumkväve samt resultatlös provtagning under sommaren. Provtagningarna 99-9 visade lägre ph-värden och medianvärdet från hela perioden är tydligt lägre än de senaste två årens resultat. NO -halten på årsbasis var tillsammans med Kvisterhult högst av de halter som har uppmätts vid stationerna i dessa två län. Halten av SO på årsbasis samt säsongsmedelvärden för ammoniak (NH ) och marknära ozon (O ) var av samma storleksordning som vid övriga lokaler. Kvisterhult (U ): EU-yta med -årig granskog och ståndortsindex G på finkornig moränmark. Jordmånen är järnpodsol. Resultaten från 99/99 visar större våtdeposition av svavel i Kvisterhult än på övriga lokaler i länet. Det är mer än tidigare år, med undantag för första årets mätningar 99/9. Nedfallet till marken i skogen har dock minskat. De tre senaste åren har nedfallet i genomsnitt varit, kg/ha. Motsvarande de tre första åren var 5, kg/ha. För kväve var nedfallet på öppet fält högre än vad som noterats något år tidigare i Kvisterhult, 5, kg/ha räknat som summan av nitratkväve och ammoniumkväve. De båda länens suraste markförhållande indikeras från Kvisterhult. Värden för ph och baskatjoner har hela tiden varit låga samtidigt som halterna av aluminium varit höga. Tillsammans ger det låg kvot mellan baskatjoner och aluminium (ca ) och ökad risk för ekologiska skador. Kvoten har sjunkit signifikant sedan mätningarna startade 99. Sura förhållanden redovisas även genom tydligt negativa värden för syraneutraliserande förmåga, redovisat som ANC i tabell 5. NO -halten på årsbasis var tillsammans med Vretbacken högre än på övriga stationer i de båda länen. Årsmedelvärdet för SO och sommarhalvårets medelvärden för ammoniak (NH ) och marknära ozon (O ) var av samma storleksordning som vid övriga lokaler. Karsbo (U 5): Gran, 7 år, på finkornig sedimentmark. Ytan innehåller fuktiga partier och jordmånen är påverkad av humusinblandning i sedimentet. Bland områdets sex lokaler är Karsbo minst drabbad när det gäller nedfall av svavel och kväve. Resultaten från svavelanalyserna under 99/99 skiljer sig inte nämnvärt från närmast föregående år. Nedfallet har varit cirka,5 kg/ha både på öppet fält och via krondropp. När det gäller kväve på öppet fält noterades, kg/ha under 99/99, räknat som summa ammoniumkväve och nitratkväve. Det är något mer än medelvärdet för hela mätperioden som startade 99. Senaste årets markvattenprovtagningar visar likartade värden som närmast föregående år; ph-värde 5, och relativt låga halter av aluminium (, mg/l). Låga halter av baskatjoner gör dock kvoten mellan dessa och aluminium låg. Sedan mätningarna startade 99 har kvoten sjunkit signifikant. Halten kvävedioxid (NO ) var av samma storleksordning som vid Finnbo, Godkärra och Högskogen (C-län). Säsongsmedelvärdet för ammoniak (NH ) samt marknära ozon (O ) var av samma storleksordning som vid övriga lokaler.

8 Figur. Lokal C, Högskogen Gran Nederbörd på ÖF (mm) MV Sommar Vinter

9 Figur. Lokal U, Finnbo Gran, 9 år Nederbörd på ÖF (mm) MV Sommar Vinter

10 Figur 5. Lokal U, Godkärra Gran, 9 år Nederbörd på ÖF (mm) MV Sommar Vinter

11 Figur. Lokal U, Vretbacken Gran, 9 år Nederbörd på ÖF (mm) MV Sommar Vinter

12 Figur 7. Lokal U, Kvisterhult Gran, 79 år Nederbörd på ÖF (mm) MV Sommar Vinter

13 Figur. Lokal U 5, Karsbo Gran, 7 år Nederbörd på ÖF (mm) MV Sommar Vinter

14 ug/m,5,,5,7,,,,9,9,5,,,, 7 5,, Figur 9. Periodmedelvärde (mg/m) av halter i luft på öppet fält. För SO, och NO gäller perioden oktober 99 till september 999 och för NH och O april - september 999.

15 ph 5. Öppet fält Tidsutveckling deposition Figur visar att genomsnittligt ph-värde varit,7 i nederbörd på öppet fält under de fyra senaste åren. Under de tre första åren var nederbörden generellt surare. Krondropp från granskog visar liknande utveckling. Volymvägt ph-värde i nederbörd och krondropp visar god korrelation med nedfall av svavel. Det var störst under det hydrologiska året 99/9 samtidigt som nederbörden var surast. Detta år noterades stort nedfall av både svavel och kväve i hela södra och östra Sverige. Trolig orsak var meteorologiska förhållanden som påverkat intransport av förorenad luft. Jämfört med tidigare års mätningar var nederbördsmängden på undersökta lokaler normal under senaste hydrologiska året; 7 mm. Cirka 7 % passerade kronskiktet och mättes upp som krondropp. Att nederbörden var på samma nivå som tidigare år bidrar till likartad våtdeposition; kg svavel och,5 kg kväve per hektar. Liksom närmast föregående treårsperiod var torrdepositionen av svavel liten, ½- kg/ha mätt som skillnad mellan resultat från krondropp och öppet fält. Resultat från de tre 5. Gran (n =, n =5) (n =, n =5) första åren visar betydligt större värden; cirka,5 kg/ha och år. Torrdeposition av kväve kan inte beräknas på detta sätt eftersom kväve tas upp eller omvandlas i trädkronorna. Nedfallet av kväve visar inte heller samma positiva utveckling som svavel. Under senaste året deponerades i genomsnitt,5 kg svavel och uppskattningsvis 5- kg kväve per hektar granskog i området. Om avtalade utsläppsminskningar genomförs kommer depositionen av svavel och kväve att minska till år /9 9/95 9/97 9/99.5 9/9 9/95 9/97 9/99 Nederbörd (mm) 9/9 9/95 9/97 9/99 9/9 9/95 9/97 9/99 Svavel (kg/(ha*år)) 9/9 9/95 9/97 9/99 9/9 9/95 9/97 9/99 Kväve (kg/(ha*år)) 9/9 9/95 9/97 9/99 9/9 9/95 9/97 9/99 Figur. Årsmedelvärden för valda parametrar i två miljöer i Västmanland; öppet fält och granskog, uppdelat på två tidsserier. Den första tidsserien (n ) omfattar tre lokaler där mätningarna startade 99/9. I den andra tidsserien (n ) som börjar ett år senare ingår ytterligare två lokaler som tillkom 99/9. Streckad linje anger förväntad nivå år om beslutade åtgärder genomförs (se sid. ).

16 5 Tidsutveckling markvatten Linjär regressionsanalys har gjorts för att konstatera om markvattnets sammansättning förändrats signifikant sedan mätningarna startade på varje lokal. Sammanställningen ger indikationer på utveckling i skogsmark och markvatten, även om tidsserierna i vissa fall är korta. Lokaler med mindre än fem provtagningar ( år) ingår ej. Figur visar att markvattnets halter av baskatjonerna kalcium och magnesium, samt även mangan och klorid, har minskat signifikant på en tredjedel av lokalerna. En stor andel lokaler visar även minskande halter av sulfatsvavel. Detta är en logisk följd av minskad svaveldeposition. Förändringar av markvattnets surhetsgrad är inte lika tydliga, det finns exempel på både minskad och ökad försurning. Förhållandena i skogsytorna i Västmanlands och Uppsala län avviker inte från övriga Mellansverige. Ett sätt att uttrycka markvattnets syra-bas status är förmågan att buffra mot syror. Den syraneutraliserande förmågan kan uttryckas som ANC. I sura vatten är ANC negativ eftersom all vätekarbonat som bildar alkalinitet är förbrukad och halten organiska ämnen är inte tillräcklig för att upprätthålla en syrabuffrande förmåga. Modellberäkningar av återhämtning från försurning efter det att depositionen minskat har utförts i ett urval av skogsytorna i södra Sverige. Beräkningarna visar att ett trendbrott inträffade i början på 99-talet och hastigheten i den genomsnittliga förbättring av ANC var % per år, räknat från 99. Markvattnet i södra Sverige är i genomsnitt betydligt surare jämfört med den mellersta och norra delen av landet. Trots det kan en minskad surhet förväntas i hela Sverige på grund av att framför allt svavelnedfallet minskat i alla områden. Undersökningar av markvatten finns från lokaler i mellersta och norra Sverige under perioden 99 till 995 då ANC skall ha ökat i alla skogsytor enligt modellberäkningarna. Under perioden 99 till 995 uppvisar lokaler en ökning av ANC som i genomsnitt är relativt stor. Många lokaler visar dock varken ökad eller minskad ANC. + Antal lokaler - Mn + Cl - Ca + Mg + TOC ffff SO -S K + Na + Fe +/+ (Ca+Mg+K)/ooAl nn ooal NO -N NH -N TAl H + oal - - Figur. Trendberäkningar för markvatten på 9 lokaler i Svealand och Norrland. Positivt värde på y-axeln anger antal lokaler med signifikant ökade halter (+) sedan mätningarna startade på respektive lokal. På samma sätt anger negativt värde antal lokaler med signifikant minskade värden (-). Orsaken till att skogsytorna utvecklas på olika sätt under relativt korta perioder som tre till sex år är främst att varierande nedfall av neutralt havssalt tillfälligt påverkar kemin i markvattnet. Figur visar två lokaler i Västmanlands län med olika utveckling av ANC i markvatten under 99 till 999. Skogsytan vid Godkärra med surt markvatten (negativ ANC) noterade minskat ANC fram till slutet av 997 och därefter en ökning. Halterna av klorid uppvisade motsatt utveckling. Vretbacken med måttligt surt markvatten (lågt men positivt ANC) visade en uppgång av ANC under hela perioden samtidigt som halterna av klorid sjönk kraftigt. Naturliga episoder med havssaltsnedfall gör att framför allt natrium jonbyter med andra ämnen som sitter bundna till markpartiklarna. I skogsjordar som oftast är sura innebär det att vätejoner och aluminium under en viss tid tillförs markvattnet. Marken blir dock mindre sur efter jonbytet och på lång sikt har nedfallet ingen effekt på markvattnets ph eller ANC. Den stora variationen i nedfall av havssalt mellan år och olika områden gör att det krävs relativt lång tid för att säkerställa trender i markvattnets surhetsgrad som beror på minskat nedfall. Undersökningarna av markvatten visar även att en eller flera episoder med stort nedfall av havssalt under några få dagar kan orsaka kraftig försurning av markvattnet under flera år.

17 mg/l Cl, mg/l ANC, mekv/l mekv/l mg/l Cl, mg/l ANC, mekv/l mekv/l Godkärra Vretbacken Figur. Halter av ANC (mekv/l) och klorid (mg/l) i markvatten i två skogsytor i Västmanlands län under perioden 99 till 999 (glidande treårsmedelvärden). Observera olika skalor i de båda figurerna! Tidsutveckling lufthalter Lufthalter av NO, NH och O mäts vid sex lokaler i Västmanlands och Uppsala län. SO mäts vid fyra av dessa. SO - och NO - mätningarna startade i 99, NH och O 995 och 99. Medelhalt SO, NO och NH var på samma nivå 99/99 som året innan. SO - och NO -halterna har varit långt under svenska miljökvalitetsnormer för skydd av ekosystem och hälsa (se förklaring under lufthalter på sidan ). EMEP-stationer i södra Sverige, visar kraftigt nedåtgående trend av SO. Liknande kan skönjas i Västmanland, se figur. Figuren visar utveckling av SO och NO i Godkärra och Vretbacken, där de toppar som fanns vintern 99 och 99 har planat ut under senare år. Vad gäller NO visar EMEP-data en viss minskning sedan början av 99-talet. Detta syns inte i Västmanlands län där halterna varit på samma nivå under flera år, förutom vintern 99. Någon trend för NH kan ännu ej utläsas på grund av alltför korta mätserier, både för EMEP-data och mätningarna i Uppsala och Västmanlands län. Säsongsmedelhalt av O var högre än året innan på samtliga lokaler vilket är väderberoende. Ozonhalterna på samtliga lokaler överskred de av Naturvårdsverket föreslagna miljökvalitetsmålen för ozon. Halten var högst i Högskogen och lägst i Godkärra vilket är naturligt på grund av Högskogens läge. Marknära ozon bildas i luftmassor som är förorenade med kväveoxider och kolväten under påverkan av solljus. Hög solinstrålning medför högre ozonhalter. Det är vår och tidig sommar som de högsta halterna brukar framträda. Ozonhalter är mycket starkt knutna till vädersituationen och trender ej möjliga att utläsa om mätserierna är kortare än - år. För mer information angående kritiska ozonnivåer se faktaruta nedan. ug/m NO Vretb. NO Godk. SO Vretb. SO Godk Figur. Månadsmedel av SO och NO i Godkärra och Vretbacken oktober 99 till september 999.

18 7 9 7 ug/m Högskogen Finnbo Kvisterhult Karsbo Vretbacken Godkärra Figur. Månadsmedel av O samtliga lokaler i båda län, april 99 till september 999. Faktaruta: Ozonhalter Naturvårdsverkets förslag till långsiktigt miljökvalitetsmål innebär att medelvärdet under sommarhalvåret inte överskrider 5 µg/m. I det internationella arbetet med kritiska gränsvärden används inte säsongsmedelvärde visades att summerat överskridande av en tröskelhalt gav bättre överensstämmelse med observerade ozoneffekter, vilket motiverade det dosrelaterade AOT-begreppet. AOT (Accumulated exposure Over Threshold) beskriver summerat överskridande av en viss halt under en viss tidsperiod som gränsvärde för skador på vegetation och uttrycks i ppb-timmar (ppb=,9 µg/m ). Det exponeringsindex som används är AOT (tröskelvärde ppb). Orsaken är till stor del att ett lägre värde ligger nära de ozonhalter som uppträder i bakgrundsluft över norra halvklotet. Eftersom växterna tar upp ozon främst under dygnets ljusa timmar, summeras AOT endast för dessa. För jordbruksgrödor, vilda örter och gräs är den kritiska ozonnivån ppb-timmar för maj-juli. För skogsträd är ozonnivån ppb-timmar för aprilseptember. AOT avspeglar inte direkt växternas upptag av ozon utan räknas fram endast utifrån halten i luften. Utvecklingen mot ett upptagsbaserat exponeringsindex för ozon har påbörjats, men det finns ännu ingen allmänt vedertagen metod för detta. Diffusionsprovtagare ger ett månadsmedelvärde som ännu inte kan översättas till AOT. Resultat från diffusionsprovtagarna kan dock användas för direkt jämförelse med NVs miljökvalitetsmål. Forskning för att översätta resultat från diffusionsprovtagare till både existerande AOT begrepp samt till det mer upptagsbaserade exponeringsindexet pågår och beräknas vara avslutad inom de närmaste två åren.

19 Data i tabellform - deposition, lufthalter, markvatten Tabell. Data från mätningar på öppet fält i Uppsala och Västmanlands län, komplett hydrologisk årsdeposition. Nederbörd (Nedb) anges i mm/år, övriga parametrar i kg/hektar och år. Lokal År Nedb H + SO -S SO -S ex Cl - NO -N NH -N Ca + Mg + Na + K + Mn + Högskogen 97/9 9,,5,,,5,9,,,,5, (C A) 9/99 7,,,,,5,,,5,9,, Finnbo 9/9 57,7,,5,5,,9 (U A) 9/9,7 5,5 5,,,9,,5,,,, 9/95,,,,,,,9,,,, 95/9 59,,5,,,,5,7,,7,, 9/97 75,5,9,7,5,,,,,,, 97/9 9,9,,,9,, 9/99,,,5,,,7 Godkärra 9/9 7,,,,,,5 (U A) 9/9 77,,,,7,,,,,5,, 9/95 75,,,9,,,,9,,9,9, 95/9 57,,7,,,,9,,,5,,5 9/97 7,5,,,5,5,,5,5,,,7 97/9 7,,7,,,,,7,,,, 9/99 9,5,9,,,, Vretbacken 9/9,,5,,,5, (U A) 9/9 95,, 5,9,,7,,,,5,, 9/95 7,,, 5,,,5,5,,,, 95/9 57,,9,,,,,,,,, 9/97,,5,,9,7,,5,,,9, 97/9,,,,,,9 9/99 7,9,5,,,,5 Kvisterhult 9/9,,,,7,5,,,,,, (U A) 9/95,,5,,,,,9,,5,, 95/9,,,7,,9,7,5,,7,,5 9/97 5,,,,,,,,5,,9, 97/9 79,,,,7,5,,,,7,, 9/99 75,5,7,5,7,,,,,,5, Karsbo 9/9,,,7,9,,7,9,,9,9, (U 5 A) 9/95 7,,7,,,,,,,5,,7 95/9 55,,,,9,7,,,,,,7 9/97 7,,,5,9,7,,,,5,, 97/9 79,,5,,9,, 9/99 75,,,,,, Tabell. Data från krondroppsmätningar i Uppsala och Västmanlands län, komplett hydrologisk årsdeposition. Nederbörd (Nedb) anges i mm/år, övriga parametrar i kg/hektar och år. Lokal År Nedb H + SO -S SO -S ex Cl - NO -N NH -N Ca + Mg + Na + K + Mn + Högskogen 97/9 5,9,9,7,9,,7,,9,,5,7 (C A) 9/99,9,,7,5,,9,5,, 7,,7 Finnbo 9/9,7,7,,,, (U A) 9/9 5,7 7,,7 5,7,,9,,, 9,7,97 9/95, 5,7 5, 7,,,,7,,,, 95/9 9,9,, 5,5,,,5,,,,7 9/97 5,,,5 5,9,,,,,,,7 97/9 9,,, 5,5,, 9/99,7,5, 5,9,,

20 9 Lokal År Nedb H + SO -S SO -S ex Cl - NO -N NH -N Ca + Mg + Na + K + Mn + Godkärra 9/9 77,9, 7,9,,, (U A) 9/9,,9,5,5,, 5,,7, 5,,5 9/95 5,9, 7,9,,7, 5,,, 7,,7 95/9,5 5, 5, 7,,7,5,,,9,, 9/97 5,,9,,,,5,7,,9,7, 97/9 5,,7, 7,9,,,,,,,5 9/99 5,5 5,,,,, Vretbacken 9/9 5, 7,, 9,,, (U A) 9/9, 9,,,,,9,9,7,5 5,, 9/95,,, 9,,7,,5,, 5,9, 95/9,9,, 5,7,,,,,,, 9/97 5,,, 7,5,,7,,,,9, 97/9 55,,9, 7,5,7, 9/99 7,9,7, 7,5,7,5 Kvisterhult 9/9 9, 7, 7,,5,7,9,,,,, (U A) 9/95 9, 5, 5,,7,,9,5,,,,9 95/9,,7, 5,,9,,,9,,, 9/97,9,5, 7,,,9,,, 9,, 97/9 5,,,,9,5,9,,,,7, 9/99,9,5,,,7,,,,9,,75 Karsbo 9/9 7, 5,,,5,,9,,7,9,,7 (U 5 A) 9/95 5,,7,,,,,7,,5 9,,7 95/9,,,,,,9,9,7, 7,9,5 9/97,9,,,,,,,7,,, 97/9 5,9,,5,,9, 9/99,9,7,5,,9,7 Tabell. Beräknad totaldeposition av väte- och baskatjoner i Uppsala och Västmanlands län, kg/hektar och år. Lokal År H + Ca + Mg + Na + K + Mn + Högskogen 97/9,5,,,,, (C A) 9/99,,,5,,9, Finnbo 9/97,7,9,,,, (U A) 97/9,,7,,,, 9/99,9,5,5,7,,9 Godkärra 9/97,,9,7,9,, (U A) 97/9,,,5,,9, 9/99,7,,7,,5, Vretbacken 9/97,,,7,5,, (U A) 97/9,,,7,,, 9/99,,5,,,, Kvisterhult 9/97,,,,,, (U A) 97/9,7,,5,,, 9/99,,,5,9,5, Karsbo 9/97,,,,7,, (U 5 A) 97/9,5,,,,, 9/99,7,,,,,

21 Tabell. Lufthalter i Västmanlands län, diffusionsprovtagning. Svaveldioxid, SO µg/m År,mån U A Finnbo U A Godkärra U A Vretbacken U A Kvisterhult U 5 A Karsbo C A Högskogen Mv 9-99,,,,, Mv 9-959,, Mv 95-99,,9 Mv 9-979, ),5, ) Mv 97-99,,5,5, 9,,,, 9,5,5,5, 9,5,7,7, 99,7,9,,7 99,5,,7,9 99,,,, 99,5,5,5, 995,,,, 99,5,7,5, 997,,,, 99,,,, 999,5,5,7, Mv 9-999,5,,5,7 ) en månad saknas ) två månader saknas Kvävedioxid, NO µg/m År,mån U A Finnbo U A Godkärra U A Vretbacken U A Kvisterhult U 5 A Karsbo C A Högskogen Mv 9-99,5,,,9, Mv 9-959,,,,,7 Mv 95-99,7,9 ),,9,7 Mv 9-979,, ),,5,5 Mv 97-99,,,9,,, 9,,,9,,, 9,5, 5, 5,,, 9,7,,,,,5 99,, 5, 5,7,5,5 99,5,,7,,,7 99,7,,,,, 99,,,,,7, 995,,,7,5,, 99,,5,,,,7 997,,9,,,9, 99, ),,,9,5, 999,9,,9,,, Mv 9-999,,,9,9,,5 ) en månad saknas, uppskattat värde ingår )uppskattat värde

22 Tabell. Lufthalter forts. Ammoniak, NH µg/m År,mån U A U A U A U A U 5 A C A Finnbo Godkärra Vretbacken Kvisterhult Karsbo Högskogen Mv 95-9,,, ), ) Mv 9-9,, ),,, ) Mv 97-9,, ),,, ) Mv 9-9,,,,,, 9, ) 9, ) 9 S, ) S S, ), ) 99, ) 99, ), ), ), ), ), ) 99, ) 99, ), ), ), ), ), ) 995, ), ), ), ), ), ) 99, ), ),, ), ), 997,,,,, ), ) 99,,,,5, ),7 999,5,7,,,, Mv 99-9,,,,,, ) en månad saknas ) under detektionsgränsen Ozon, O µg/m År,mån U A Finnbo U A Godkärra U A Vretbacken U A Kvisterhult U 5 A Karsbo C A Högskogen Mv ) 57 Mv ) 59 Mv ) Mv 99-9 ) 7 ) en månad saknas ) uppskattat värde ) uppskattat värde ingår

23 Tabell 5. Markvattendata från Uppsala och Västmanlands län. Lokal Datum ph Alk ANC SO-S Cl - NO-N NH-N Ca + Mg + Na + K + Mn + Fe +/+ ooal tal TOC BC/ooAl - - mekv/l mg/l mol/mol Högskogen ,5,7,55,9,5 <, <,,,7,7, <,,7,,75, 7 (C A) ,5,,7,, <, <,,5,,9, <,,7,,77, , -,,7,7 <, <,,,5,, <,,,95,, 7 median 5,5 -,,, <, <,,,7,77, <,,5,,9, n= - - Finnbo ,5,9,7 7,59,79 <,,,5,9 5,,5 <,,,,, (U A) ,7,, 5,7,5 <,, 5,,9,,55 <,,7,,7, , -,,,95 <, <,,,,,57 <,,,9,, 5 median 5, -,, 5,5 <,, 7,, 5,75,55,,,,9, 7 n= Godkärra 99--, - -,9,5,,75 <,,9,5,,57 <,,5,7,995 5,, (U A) 999--, - -,59,7,,5 <,,55,,5,, <,5,9,997,9, , - -,,5,7 <, <,,5,,5,5 <,,,7,,, median, - -,,, <, <,,57,57,,7,59 <,5,,,, n= - - Vretbacken 99--,,,7,7,5,,5,,5,5, <,,9,,, (U A) 999--,5,,7,9, <,,55,9,,, <,, -,57 9, median 5, -, 5,5,97 <, <,,79,5 5, <,5,,,9,59 5, 7 n= Kvisterhult 99--,5 - -,5 9, 7,9 <, <,,,,,5 <,,7,7,,, (U A) 999--,5 - -,5,55, <, <,,5,9 5,, <,,,5,575,, , - -,7, 9, <, <,,,9,, <,,9 -, median,5 - -,9, 5, <, <,,9,9 7,,,9,7,5,7,, n= - - Karsbo , -,,,77 <, <,,7,,5, <, <,5,7,9,, (U 5 A) , - -,,, <, <,,5,,, <, <,5,,5,9, , -,,, <, <,,79,,,9 <, <,5,,,7, median 5, -,7,9,9 <, <,,7,,9, <, <,5,,77,, n= - - BC = Ca +, Mg +, K +

24 IVL Svenska Miljöinstitutet AB,9/lUHWWREHURHQGHRFKIULVWnHQGHIRUVNQLQJVLQVWLWXWVRPlJVDYVWDWHQRFKQlULQJVOLYHW9LHUEMXGHU HQKHOKHWVV\QREMHNWLYLWHWRFKWYlUYHWHQVNDSI UVDPPDQVDWWDPLOM IUnJRURFKlUHQWURYlUGLJSDUWQHU LPLOM DUEHWHW,9/VPnOlUDWWWDIUDPYHWHQVNDSOLJWEDVHUDGHEHVOXWVXQGHUODJnWQlULQJVOLYRFKP\QGLJKHWHULGHUDV DUEHWHI UHWWElUNUDIWLJWVDPKlOOH,9/VDIIlUVLGplUDWWJHQRPIRUVNQLQJRFKXSSGUDJVQDEEWI UVHVDPKlOOHWPHGQ\NXQVNDSLDUEHWHW I UHQElWWUHPLOM Forsknings- och utvecklingsprojekt publiceras i,9/5dssruw,9/vsxeolndwlrqvvhulh%vhulh,9/\khwhu\khwhurpsnjnhqghsurmhnwsnghqqdwlrqhoodrfklqwhuqdwlrqhoodpdunqdghq,9/)dnwd5hihudwdyiruvnqlqjvudssruwhurfksurmhnw,9/vkhpvlgdzzzlyovh )RUVNQLQJRFKXWYHFNOLQJVRPSXEOLFHUDVXWDQI U,9/VSXEOLNDWLRQVVHULHUHJLVWUHUDVL,9/V$VHULH 5HVXOWDWUHGRYLVDVlYHQYLGVHPLQDULHUI UHOlVQLQJDURFKNRQIHUHQVHU IVL Svenska Miljöinstitutet AB IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd Box, SE- Stockholm Hälsingegatan, Stockholm Tel: Fax: Box 7, SE- 5 Göteborg Dagjämningsgatan, Göteborg Tel: + 75 Fax: Aneboda, SE- Lammhult Aneboda, Lammhult Tel: Fax: + 7