Jämförelse mellan en nyframtagen och tidigare använda nederbördssamlare för mätningar över öppet fält

Transkript

1 RAPPORT Jämförelse mellan en nyframtagen och tidigare använda nederbördssamlare för mätningar över öppet fält För Naturvårdsverket Gunilla Pihl Karlsson, Martin Ferm, Per Erik Karlsson, Annika Svensson Arkivnummer: U-3238 Box 21060, SE Stockholm Box 5302, SE Göteborg Valhallavägen 81, Stockholm Aschebergsgatan 44, Göteborg Tel: +46 (0) Tel: +46 (0) Fax: +46(0) Fax: + 46 (0)

2 Innehållsförteckning Syfte och miljörelevans...3 Bakgrund...3 Mätningarnas omfattning...4 Beskrivning av utrustning...6 Befintlig utrustning...6 Krondroppsnätets mätutrustning...6 Luft- och nederbördskemiska nätets mätutrustning...7 Ny testad utrustning...8 Resultat från de jämförande mätningarna...9 Databortfall...9 Principer för utvärdering...9 Analys av uppmätta nederbördsmängder...9 Diskussion av uppmätta nederbördsmängder Analys av uppmätt nederbördskemi Diskussion av uppmätt nederbördskemi Resultat från tidigare studier Övergripande slutsatser Slutsatser i punktform samt rekommendation Referenser Bilaga 1. Resultat som halt; oktober 2009 september 2010 stationsvis Bilaga 2. Beräknad jonbalans vid de olika stationerna Bilaga 3. Resultat som deposition; oktober 2009 september 2010 stationsvis Bilaga 4. Stationsvis deposition i tabellform sammanfattande, sommarutrustning samt vinterutrustning Rapporten godkänd: Karin Sjöberg Enhetschef 2

3 Syfte och miljörelevans IVL Svenska Miljöinstitutet har på uppdrag av Miljöövervakningen vid Naturvårdsverket gjort en analys och bedömning av olika typer av provutrustning inför ett eventuellt. byte av mätutrustning för att mäta nedfall av luftföroreningar över öppet fält i Sverige. De avtal som projektet rapporterar för är Avtal nr samt avtal nr Den nya föreslagna mätutrustningen har tidigare utvärderats vad gäller nederbördsmängd och den stämmer väl överens med uppmätt nederbördsmängd med en SMHI-kanna (Ferm, 2007). I denna rapport görs en grundlig utvärdering av den nya respektive gamla mätutrustningen vad gäller koncentrationer av olika ämnen i nederbörden. I den nya utrustningen ingår en skärm och även betydelsen av denna skärm har utretts i detta projekt. Bakgrund För att kunna mäta nedfallet av olika ämnen från luften till en öppen yta korrekt är det mycket viktigt att en provsamlare samlar in en sann nederbördsmängd och att fördelningen av insamlade stora och små regndroppar i så stor utsträckning som möjligt överensstämmer med verkligheten. En i alla avseende idealisk provtagare finns tyvärr inte, men det är viktigt att de som används fungerar så bra som möjligt, bland annat för att möjliggöra att nederbördsprovtagningens mätresultat bland annat kan fungera som indata eller valideringen av olika modeller (Hellsten m.fl., 2010) eller användas för miljömålsuppföljning. Tidigare studier har visat att de nederbördsmängder som uppmäts månadsvis med nuvarande utrustning kan uppvisa stora avvikelser jämfört med en s.k. SMHI-kanna med dygnsvis provtagning (bl. a. Ferm m.fl., 2004). Även Persson m.fl., 2004 visade att det vid några av de svenska mätstationerna inom Luft- och Nederbördskemiska nätet (LNKN) under vissa perioder har funnits problem med felaktigheter i uppmätta nederbördsmängder. Även jämförelser mellan uppmätt månadsvis nederbörd över öppet fält inom Krondroppsnätet (KD) med motsvarande värden för närliggande SMHI-stationer visar på stora avvikelser vid flera tillfället under vintermånaderna, i synnerhet i Skåne, där nederbörden i de flesta fall kommer som regn även vintertid (Karlsson m.fl, 2010). Utformningen av nederbördsmätarna har en mycket stor betydelse för uppsamlingseffektiviteten av nederbörd. Även detaljer hos nederbördsmätarna kan ha avsevärd betydelse för de aerodynamiska förhållandena runt mätaren och därmed för den uppsamlade nederbördsmängden. Persson m.fl. (2003,2004) har visat att det speciellt finns problem med snösäckarna som används vintertid över öppet fält inom LNKN och Krondroppsnätet med att samla in korrekta nederbördsmängder. Generellt överskattar snösäckarna i genomsnitt nederbördsmängden med ca %. Ibland kan dock snösäckarna även underskatta nederbördsmängden. Dessa variationer hänger samman med vindhastighet, vindriktning, turbulens, storlek på regndroppar/snöflingor, samt den lokala placeringen av provtagaren (Persson m. fl., 2004). 3

4 Ferm m.fl, 2004 visade att en snösäck som får fladdra i vinden överskattar nederbördsmängden medan en snösäck som inte fladdrar (nedstoppad i ett rör) underskattar nederbördsmängden. Snösäckarna är i dagsläget kvar vid de flesta ytor inom Krondroppsnätet och på samtliga ytor inom LNKN, vilket fortsatt kan ge upphov till fel i uppmätt nederbördsmängd och koncentrationer vid dessa mätningar vintertid. I en specialstudie utförd av IVL och SMHI på uppdrag av NV (Persson m.fl., 2004) föreslogs en satsning på att ta fram en ny bättre Öppet Fält -provtagare för LNKN och Krondroppsnätet. IVL har därför tagit fram en ny provtagare och den har i en tidigare pilotstudie gett goda resultat som bättre överensstämmer med SMHI-kannan vad gäller nederbördsmängder (Ferm, 2007). Man bör dock betänka att inte heller SMHI-kannan förmår ge fullständigt korrekta nederbördsmängder eller att SMHI-kannan inte kan användas för insamling av jonkoncentrationsmätningar beroende på sin utformning och material etc. Mätningarnas omfattning Inom den svenska miljöövervakningen provtogs nedfall över öppet fält under 2009 på 38 olika platser utifrån delvis skilda frågeställningar. Inom Luft- och nederbördskemiska nätet (LNKN) finns mätningar över öppet fält vid 16 platser och inom Krondroppsnätet (KD) finns mätningar över öppet fält vid 18 lokaler. I projektet har under en tidsperiod av ett år en jämförelse skett mellan den befintliga utrustningen och en nyframtagen utrustning för att testa och utvärdera hur jonkoncentrationerna i nederbördsprovet skiljer sig mellan provtagningsutrustningarna. Detta test har skett vid totalt 13 lokaler, jämt fördelade över Sverige, se Figur 1 (inom antingen Krondroppsnätet, Luft- och nederbördskemiska nätet eller IM, Integrerad monitoring). Vid en lokal (Visingsö) har även betydelsen av den nya utrustningens skärm testats. De mätlokaler som använts i denna studie är från Krondroppsnätet: Timrilt, Rockneby, Kvisterhult, Visingsö, Storulvsjön och från Luft- och nederbördskemiska nätet: Norra Kvill, Ryda Kungsgård, Djursvallen och Pålkem. Inom IM har samtliga mätlokaler använts: Aneboda, Gårdsjön, Kindla och Gammtratten. Parallellt med dessa mätningar har även månadsvisa mätningar med SMHI-kanna skett vid samtliga platser. SMHI-kannan kan dock inte användas vintertid då det finns risk för frostsprängning, varför denna endast använts under sommarhalvåret. SMHI-kannan är avsedd för daglig provtagning, men den innehåller en strypning som skall minimera avdunstningen från provet, vilket gör att avdunstningen sannolikt är minimal, även om provtagning sker månadsvis (Christer Persson, SMHI, personlig kommunikation). 4

5 Figur 1. Karta över mätplatsernas placering i Sverige. Under 2009 sattes den nya utrustningen ut på de olika platserna. Dock tog det lite längre tid än önskat främst beroende på praktiska orsaker; mer tid att framställa utrustning, mer tid att sätta upp själva utrustningen, besöken skulle samordnas med andra aktiviteter, provtagare skulle finnas tillgängliga etc. Detta gjorde att några provtagare sattes upp i maj 2009 och de sista under oktober Mätperiodens längd har därför varierat lite för olika lokaler, men den period där parallella mätningar finns för alla lokaler är oktober 2009 till och med september

6 Beskrivning av utrustning Befintlig utrustning Krondroppsnätets mätutrustning För nederbördsmätningarna används i dagsläget bulkprovtagare sommartid, Figur 2. Bulkprovtagaren består av en plastdunk med en fastskruvad plasttratt. Utrustningen är monterad på en stolpe. En nätförsedd mindre tratt är insatt i den yttre tratten för att förhindra att löv och insekter etc. faller ner i uppsamlingskärlet. Den inre tratten fungerar även som avdunstningsskydd. Inom Krondroppsnätet är insamlingsflaskan täckt med aluminiumfolie för att utestänga solljus, då det har visat sig vara nödvändigt att skärma av solljuset för att förhindra algtillväxt i provet. Vintertid används en bulkprovtagare som är anpassad för att samla nederbörd i form av regn och snö, se Figur 3. Provtagaren utgörs av en lång säck, en s.k. snösäck, monterad på en ring av plast som håller upp konstruktionen och definierar insamlingsytan. Nertill är plasten fäst vid en tratt av samma slag som den som används under sommaren. A B C D E F A: Tratt av polyeten B: Nätförsedd innertratt av polyeten C: Vattentät förbindning D: Femliters plastdunk inlindad med aluminiumfolie för att hålla insamlat prov mörkt E: Dunkstöd F: Trästolpe Figur 2. Beskrivning av bulkprovtagare, sommartid för provtagning av nederbörd på öppet fält inom KD-nätet. Observera att skydd för solljus saknas i figuren. A: Plastring B: Beslag för att fästa plastringen C: Säck av polyetenplast D: Infästning av säcken i tratten E: Femliters plastdunk inlindad i aluminiumfolie F: Dunkstöd Figur 3. Beskrivning av bulkprovtagare, vintertid med snösäck för provtagning av nederbörd på öppet fält inom KD-nätet. 6

7 Luft- och nederbördskemiska nätets mätutrustning Bulkprovtagaren som används för nederbördsmätningar sommartid inom LNKN, Figur 4, liknar den som används inom KD men skiljer sig dock i några avseenden. Bulkprovtagaren består av en plastdunk som har en plasttratt fastskruvad. Utrustningen är monterad på en stolpe. En nätförsedd mindre tratt är insatt i den yttre tratten för att förhindra att löv och insekter etc. faller ner i uppsamlingskärlet. Den inre tratten fungerar även som avdunstningsskydd. Inom LNKN är bulkprovtagaren placerad i en cylinderformad behållare för att utestänga solljuset. Vintertid används samma utrustning som inom Krondroppsnätet, det vill säga en bulkprovtagare som är anpassad för att samla nederbörd i form av regn och snö, se Figur 5. Provtagaren utgörs av en lång säck, en s.k. snösäck, monterad på en ring av plast som håller upp konstruktionen och definierar insamlingsytan. Nertill är plasten fäst vid en tratt av samma slag som den som används under sommaren. A: Tratt av polyeten B: Nätförsedd innertratt av polyeten C: Vattentät förbindning D: Femliters plastdunk placerad i en cylinderformad behållare för att hålla insamlat prov mörkt E: Bottenplatta F: Trästolpe Figur 4. Sommarutrustning för provtagning av nederbörd på öppet fält inom LNKN. A: Plastring B: Beslag för att fästa plastringen C: Säck av polyetenplast D: Infästning av säcken i tratten E: Femliters plastdunk inlindad i aluminiumfolie Figur 5.Vinterutrustning för provtagning av nederbörd på öppet fält inom LNKN. På bilden saknas dunkstöd och dunkhållare. 7

8 Ny testad utrustning Den testade provtagningsutrustningen, Figur 6, avser insamling samt hantering av nederbörd. Provtagning sker på ett öppet område och provbyte görs en gång per månad i anslutning till månadsskifte. Sommarutrustningen skall som regel användas när nederbörden huvudsakligen består av regn, förslagsvis 1 april/maj till 30 oktober/november. Vinterutrustningen består av samma utrustning som sommarutrustningen förutom att nätet som används som förna- och insektsskydd ej skall användas vintertid. Detta beror på att regn och snö kan frysa i nätet och då bildas ett lock på provtagaren som hindrar nederbörden att ramla ner i provtagningspåsen. Figur 6. Illustration av testad ny året-runt-utrustning för provtagning av nederbörd över öppet fält inom KD-nätet och LNKN. Utrustningen för insamling av nederbörd på öppet fält består av ett cirka 1,5 meter högt rör (diameter 20,3 cm) med ett nät (skräpskydd) med plastsäck (utvecklad vid IVL). Röret har en skärm uppsatt för att minska turbulensen (I den slutliga rekommendationen i denna rapport drar vi slutsatsen att skärmen kan medföra problem med bildning av snöhättor och vi föreslår därför att den yttre skärmen inte används). Plastsäcken inuti röret sätts fast med hjälp av ett spännband samt en krona som sätts överst, Figur 7. Mellan röret och kronan sätter man även fast nätet som skall skydda mot skräp sommartid. Röret står på en platta under mark samt är fixerad med hjälp av tre reglerbara vajrar. Figur 7. Kronan som sätts överst och samtidigt spänner fast plastpåsen och nätet. 8

9 Resultat från de jämförande mätningarna Databortfall Under mätperioden har tyvärr data ibland bortfallit av olika anledningar. Det kan till exempel bero på att provet kontaminerats av fågelträck eller att de idag befintliga provtagarna blivit nervälta av olika djur. I högre grad har databortfallet berott på problem med den gamla provtagaren och inte med den nya utrustningen. Principer för utvärdering Nedfallet av luftföroreningar via nederbörden beräknas som produkten av nederbördsmängd och koncentration. Dessa utvärderas därför var för sig. Eftersom provtagningsutrustningen skiljer sig något mellan LNKN och Krondroppsnätet samt eftersom mätplatserna har delvis olika karaktärer analyseras även mätresultaten från LNKN och Krondroppsnätet var för sig. Utvärdering av resultaten görs i två steg. Först analyseras skillnaderna mellan ny och gammal provtagningsutrustning för att utvärdera om skillnaden mellan utrustningarna är betydande. Därefter görs en analys av vilka resultat som på bästa sätt speglar verkligheten. Vad gäller nederbördsmängder görs en jämförelse med SMHI s manuella mätutrustning, den s.k. SMHI-kannan. Som tidigare nämnts är denna utrustning visserligen inte avsedd för daglig provtagning, men kan med befintligt avdunstningsskydd användas ändå (Christer Persson, SMHI, personlig kommunikation). En utvärdering av den kemiska sammansättningen i provet, i relation till verkligheten, är betydligt svårare eftersom det inte existerar någon alternativ provtagning som kan anses spegla sanna värden av nederbördens innehåll. I denna utvärdering måste vi istället förlita oss till principiella resonemang. I vissa fall har vinter- respektive sommarutrustning analyserats var för sig. Bytet mellan vinter- respektive sommarutrustning har skett vid lite olika tider beroende var i landet mätlokalen är belägen. Analys av uppmätta nederbördsmängder Resultaten från oktober 2009 september 2010 visar inte någon generell skillnad vad gäller provtagen nederbördsmängd med sommarutrustning, mellan den nya utrustningen och LNKNs gamla sommarutrustning (Figur 8), om man analyserar mätningarna vid alla provplatser. Spridningen är dock betydande och det finns avvikande värden, t ex för Pålkem i Norrbottens län, där provtagen volym i något fall är avsevärt högre med den nya utrustningen. Orsakerna till enstaka avvikande värden är synnerligen svåra att förklara. I vissa fall kan provtagare som står med endast några meters avstånd visa betydligt olika 9

10 värden (Martin Ferm, personlig kommunikation). Närstående träd kan ge upphov till turbulens i luften som ökar skillnaderna i provmängd mellan närstående provtagare. Skillnaderna blir således mindre om provtagarna står på platser där det är långt till närmaste ojämnhet. Visingsö och Gammtratten är exempel på platser där den öppna platsen är förhållandevis stor. Figur 8. En jämförelse av månadsvis provtagen nederbördsmängd (mm) under perioden okt 2009 sept 2010 mellan LNKN s sommarutrustning (x-axeln) och den nya utrustningen (y-axeln). 1:1 linjen indikeras med en grå linje. Resultaten från en linjär regressionsanalys av samtliga datapunkter visas i figuren. Motsvarande jämförelse vad gäller provtagen nederbördsmängd med sommarutrustning, mellan den nya utrustningen och Krondroppsnätets gamla sommarutrustning uppvisar heller ingen klar skillnad (Figur 9) och spridningen är avsevärt mindre. Det finns dock en tendens till att uppmätta provvolymer blir högre med den nya utrustningen vid höga nederbördsmängder vid t. ex. Timrilt i Hallands län. Öppetfältmätningarna vid Kindla står på en plats där avståndet till närstående träd är relativt litet, vilket kan förklara enstaka kraftigt avvikande värden mellan provtagarna vid denna plats. 10

11 Figur 9. En jämförelse av månadsvis provtagen nederbördsmängd (mm) under perioden okt 2009 sept 2010 mellan KD s sommarutrustning (x-axeln) och den nya utrustningen (y-axeln). 1:1 linjen indikeras med en grå linje. Resultaten från en linjär regressionsanalys av samtliga datapunkter visas i figuren. Under vintertid används snösäckar för mätningar av nederbörd inom LNKN samt inom Krondroppsnätet. Jämförelsen mellan ny utrustning och LNKN s gamla vinterutrustning (Figur 10) visar på en del skillnader, och spridningen är stor. Jämförelsen mellan ny utrustning och Krondroppsnätets gamla vinterutrustning (Figur 11) tyder på att snösäckarna vid Krondroppsnätets lokaler i vissa fall kraftigt överskattar nederbörden, i synnerhet på den vindutsatta mätlokalen Visingsö. Generellt över alla mätplatser verkar snösäckarna inom LNKN vid små nederbördsmängder ge lägre nederbördsmängd jämfört med den nya provtagaren och vid höga nederbördsmängder gäller det omvända att snösäckarna gav högre nederbördsmängd jämfört med den nya provtagarens nederbördsmängd. Det finns dock ett kraftigt avvikande värde för Norra Kvill, där den nya utrustningen gav ett mycket högre värde jämfört med den gamla utrustningen under en månad. För Krondroppsnätets lokaler gav snösäckarna generellt ca 25 % högre värden jämfört med den nya utrustningens nederbördsmängd. 11

12 Figur 10. En jämförelse av månadsvis provtagen nederbördsmängd (mm) under perioden okt 2009 sept 2010 mellan LNKN s vinterutrustning (x-axeln) och den nya utrustningen (y-axeln). 1:1 linjen indikeras med en grå linje. Resultaten från en linjär regressionsanalys av samtliga datapunkter visas i figuren. Figur 11. En jämförelse av månadsvis provtagen nederbördsmängd (mm) under perioden okt 2009 sept 2010 mellan KD s vinterutrustning (x-axeln) och den nya utrustningen (y-axeln). 1:1 linjen indikeras med en grå linje. Resultaten från en linjär regressionsanalys av samtliga datapunkter visas i figuren. 12

13 Nederbördsmängder kan variera kraftigt på korta geografiska avstånd. En jämförelse med SMHI-kannan kan därför inte göras med närmast liggande av SMHI s mätplatser, med dygnsvisa provtagningar, utan måste göras mot månadsvisa provtagningar med SMHIkannor placerade på samma plats som övrig utrustning. SMHI-kanna kan ej användas vintertid på grund av risk för frostsprängning. Jämförelse med SMHI-kannan görs därför endast för sommarperioden, vilket är viktigt att notera eftersom det är framför allt under månader då snösäckar används som stora avvikelser i uppmätta nederbördsmängder noterats. En jämförelse mellan SMHI-kannan och den nya respektive gamla utrustningen (Figurerna 12 och 13) visar inte på några generella skillnader, i båda fallen tyder en regressionsanalys för alla mätplatser på att nederbörden överskattas ca 10 % eller strax däröver jämfört med SMHI-kannan för båda typerna av utrustning. Variationen är dock avsevärt större vid jämförelsen mellan den gamla utrustningen och SMHI-kannan (R 2 =0.67) jämfört med den nya utrustningen och SMHI-kannan (R 2 =0.84). Det finns vissa avvikelser för individuella mätplatser. Nederbördsmängderna vid Timrilt i Hallands län överskattas med den nya utrustningen och underskattas med den gamla. Timrilt ligger i ett område med mycket stor nederbördsmängd och utrustningen står mycket vindutsatt på ett före detta kalhygge. Visingsö är sannolikt lika vindutsatt som Timrilt men nederbördsmängden är lägre. Vid Visingsö uppskattas nederbörden bättre med den nya utrustningen jämfört med den gamla utrustningen i relation till mängderna uppmätta med SMHI-kannan. Figur 12. Månadsvisa nederbördsmängder (mm) under mätperioden oktober september 2010 uppmätta parallellt på varje plats med den gamla utrustningen och med SMHI-kanna. På y- axeln visas nederbördsmängden uppmätta med SMHI-kannan, på x-axeln nederbördsmängden uppmätta med den gamla utrustningen, både inom KD och LNKN. (Observera att under vinterperioden med snö var inte SMHI-kannan i bruk). 13

14 Figur 13. Månadsvisa nederbördsmängder (mm) under mätperioden oktober september 2010 uppmätta parallellt på varje plats med den nya utrustningen och med SMHI-kanna. På y-axeln visas nederbördsmängden uppmätta med SMHI-kannan, på x-axeln nederbördsmängden uppmätta med den nya utrustningen, både inom KD och LNKN. (Observera att under vinterperioden med snö var inte SMHI-kannan i bruk). Diskussion av uppmätta nederbördsmängder Det är mycket svårt att korrekt mäta nederbördsmängder, i synnerhet vid vindutsatta platser. Som redan nämnts ovan kan resultaten skilja sig åt även när identiska nederbördssamlare placeras mycket nära varandra (Ferm, personlig kommunikation). Det är emellertid klart att utformningen av utrustningen bestämmer avvikelserna gentemot den verkliga nederbörden, även om all utrustning har sina nackdelar. Det är sedan några år tillbaka känt att vinterutrustningen med snösäckar tenderar till att överskatta nederbörden vid vindutsatta platser där nederbörden huvudsakligen faller som regn även vintertid (Ferm m.fl. 2004). En hypotes är att vinden skapar en vibration i snösäckarna som pumpar in nederbörden till säckarna. Denna effekt blir störst vid platser i sydvästra Sverige, såsom t.ex. Timrilt i Hallands län. Emellertid har utrustningen använts vidare på grund av bristen på alternativ. Den praktiska erfarenheten från mätperioden november 2009 till oktober 2010 visar att även den nya utrustningen har vissa nackdelar, i synnerhet vid långvarigt och kraftigt 14

15 snöfall, där snöhättor, se Figur 14, kan bildas på utrustningen. Detta kan få till följd att nederbördsmängden ej blir korrekt, Figur 14. Figur 14. Snöhätta fotograferad vid mätstationen Djursvallen inom LNKN. En betydande fördel med den nya utrustningen är att den är starkt förankrad vid marken med tre vajrar, vilket gör att den står mycket stabilare med en bestämd horisontell vinkel. Den gamla utrustningen står förankrad på en stolpe som med åren kan luta eller kan flyttas ur sitt läge av djur etc, vilket får till följd att insamlingsarean förändras och då medför en felaktig uppskattning av nederbördsmängden. Något som även inträffar är att själva tratten ej sitter horisontellt med en förändrad insamlingsarea som följd. Resultaten från jämförelser av mätperioden november 2009 till oktober 2010 visar inte på några större skillnader i uppmätt nederbördsmängd mellan ny och gammal utrustning, förutom vad gäller mätningar med snösäck vintertid. Speciellt tydligt är det vid mer vindutsatta mätlokaler. Jämfört med SMHI-kannan, vars mätningar antas ligga nära den verkliga nederbörden, finns ingen systematisk skillnad i uppmätt regnmängd med vare sig om man jämför den nya eller den gamla utrustningen med SMHI-kannan. Variationen mellan mätningarna är dock avsevärt mindre vad gäller den nya jämfört med den gamla utrustningen. Vid en mätstation jämfördes nederbördsmängden för den nya utrustningen med respektive utan skärm, Figur 15. Resultaten visar på en mycket stor överensstämmelse mellan nederbördsmängden uppsamlad med den nya utrustningen med skärm och med den uppsamlad den nya utrustningen med utrustning utan skärm. Resultaten pekar på att själva skärmens inte har så stor betydelse utan att den krona som används överst hjälper till att skapa tillräckligt bra aerodynamiska förhållande runt själva provtagaren. 15

16 Figur 15. Nederbördsmängd vid Visingsö, Krondroppsnätets utrustning (KD), Ny utrustning (Ny Ut), Ny utrustning utan skärm (NyUt utan skärm), SMHI-kanna (månadsvis tömning) samt nederbörd från SMHI insamlad dygnsvis från en närliggande SMHI-station (ca 1 km ifrån) på Visingsö. 16

17 Analys av uppmätt nederbördskemi En översikt över alla provtillfällens resultat för alla ämnen samt alla lokaler redovisas i Bilaga 1-4. Analyserna av nederbördskemi redovisas som resultaten av regressionsanalyser av sambanden mellan uppmätta värden i den nya utrustningen, jämfört med gammal utrustning, separat för sommarutrustning (Tabell 1, 2) respektive vinterutrustning (Tabell 3, 4) samt för hela mätperioden november 2009 till oktober 2010 (Tabell 5, 6). Även data för medelvärden redovisas. Resultaten analyseras separat för LNKN och Krondroppsnätet. För tydlighets skull har uppmätta mängder nederbörd inkluderats i tabellerna, även om dessa även redovisats i figurer ovan. Tabell 1. Ekvation: Ny utrustning = Krondroppsnätets utrustning * lutning + skärning, N=41. Nederbörd (NB) i mm/månad, halt i mg/l. Sommarutrustning. Värden på lutningen som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. r 2 värden <0.7 har markerats med grå bakgrund men ej fetstil. SO 4 2- Ned Cl - NO 3 --N SO 4 2--S -Sex NH 4 +-N Ca 2+ Mg 2+ Na + K + Lutning 1,07 1,22 1,47 1,27 1,20 0,66 1,09 1,09 1,23 1,62 Skärning -5,3-0,06-0,07-0,03-0,01 0,10 0,05 0,005 0,03-0,008 r 2 0,78 0,92 0,97 0,94 0,94 0,58 0,64 0,78 0,89 0,52 M.v. (KD) 69 0,89 0,29 0,33 0,29 0,46 0,19 0,08 0,50 0,11 M.v. (Ny) 68 1,03 0,35 0,39 0,33 0,40 0,25 0,10 0,64 0,16 S.D. (KD) 34 1,37 0,23 0,20 0,19 0,58 0,14 0,09 0,76 0,08 S.D. (Ny) 41 1,74 0,35 0,26 0,24 0,50 0,19 0,11 1,00 0,18 Tabell 2. Ekvation: Ny utrustning = LNKN:s utrustning * lutning + skärning, N=28. Nederbörd i mm/månad, halt i mg/l. Sommarutrustning. Värden på lutningen som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. r 2 värden <0.7 har markerats med grå bakgrund men ej fetstil. Ned Cl - NO 3 - -N SO S SO Sex NH 4 +-N Ca 2+ Mg 2+ Na + K + Lutning 0,84 1,10 1,15 1,08 1,06 0,71 1,01 1,01 1,02 0,91 Skärning 9,3-0, ,01 0,01 0,11-0,001 0,004 0,01 0,06 r 2 0,56 0,85 0,83 0,89 0,90 0,46 0,70 0,50 0,69 0,47 M.v. (LNKN) 63 0,23 0,16 0,22 0,20 0,22 0,14 0,04 0,15 0,17 M.v. (Ny) 62 0,15 0,19 0,25 0,23 0,27 0,14 0,04 0,17 0,22 S.D. (LNKN) 27 0,15 0,10 0,12 0,12 0,21 0,10 0,01 0,09 0,12 S.D. (Ny) 31 0,18 0,13 0,14 0,14 0,23 0,12 0,02 0,11 0,16 17

18 Tabell 3. Ekvation: Ny utrustning = Krondroppsnätets utrustning * lutning + skärning, N=37. Nederbörd i mm/månad, halt i mg/l. Vinterutrustning. Värden på lutningen som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. r 2 värden <0.7 har markerats med grå bakgrund men ej fetstil. SO Ned Cl - NO 3 --N SO 4 2--S Sex NH 4 +-N Ca 2+ Mg 2+ Na + K + Lutning 0,74 0,61 1,24 0,57 0,60 1,10 0,56 0,54 0,65 0,54 Skärning 7,7 0,26-0,13 0,16 0,12-0,05 0,07 0,03 0,17 0,04 r 2 0,58 0,52 0,76 0,40 0,43 0,84 0,33 0,47 0,45 0,45 M.v. (KD) 54 0,92 0,65 0,44 0,39 0,53 0,20 0,09 0,65 0,13 M.v. (Ny) 47 0,83 0,67 0,41 0,36 0,53 0,18 0,07 0,59 0,11 S.D. (KD) 43 0,83 0,33 0,22 0,19 0,44 0,16 0,08 0,55 0,10 S.D. (Ny) 42 0,70 0,47 0,19 0,17 0,53 0,16 0,07 0,52 0,08 Tabell 4. Ekvation: Ny utrustning = LNKNs utrustning * lutning + skärning, N=26. Nederbörd i mm/månad, halt i mg/l. Vinterutrustning. Värden på lutningen som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. r 2 värden <0.7 har markerats med grå bakgrund men ej fetstil. Ned Cl - NO 3 - -N SO S SO Sex NH 4 +-N Ca 2+ Mg 2+ Na + K + Lutning 0,56 0,93 0,93 0,75 0,75 0,69 0,95 0,66 0,99 0,90 Skärning 19,9 0,09 0,02 0,05 0,05 0,05-0,001 0,01 0,07 0,03 r 2 0,45 0,68 0,75 0,54 0,45 0,67 0,56 0,63 0,65 0,23 M.v. (LNKN) 40 0,36 0,34 0,24 0,24 0,24 0,11 0,03 0,23 0,09 M.v. (Ny) 42 0,43 0,34 0,23 0,22 0,27 0,10 0,03 0,30 0,11 S.D. (LNKN) 27 0,31 0,16 0,14 0,13 0,23 0,09 0,02 0,19 0,07 S.D. (Ny) 23 0,35 0,18 0,14 0,13 0,25 0,11 0,02 0,24 0,13 18

19 Tabell 5. Ekvation: Ny utrustning = Krondroppsnätets utr. * lutning + skärning, N=78. Nederbörd i mm/månad, halt i mg/l. Hela perioden. Värden på lutningen som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. r 2 värden <0.7 har markerats med grå bakgrund men ej fetstil. SO 4 2- Ned Cl - NO 3 --N SO 4 2--S -Sex NH 4 +-N Ca 2+ Mg 2+ Na + K + Lutning 0,89 1,07 1,19 0,85 0,87 0,81 0,78 0,85 1,03 0,91 Skärning 3,2-0,04-0,04 0,07 0,05 0,06 0,07 0,01 0,03 0,03 r 2 0,67 0,82 0,83 0,63 0,68 0,67 0,44 0,63 0,74 0,35 M.v. (KD) 62 0,91 0,46 0,38 0,34 0,49 0,19 0,09 0,57 0,12 M.v. (Ny) 58 0,94 0,51 0,40 0,35 0,46 0,22 0,09 0,62 0,14 S.D. (KD) 39 1,14 0,34 0,21 0,20 0,51 0,15 0,09 0,67 0,09 S.D. (Ny) 43 1,35 0,44 0,23 0,17 0,51 0,18 0,09 0,80 0,15 Tabell 6. Ekvation: Ny utrustning = LNKNs utr. * lutning + skärning, N=54. Nederbörd i mm/månad, halt i mg/l. Hela perioden. Värden på lutningen som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. r 2 värden <0.7 har markerats med grå bakgrund men ej fetstil. Ned Cl - NO 3 - -N SO S SO Sex NH 4 +-N Ca 2+ Mg 2+ Na + K + Lutning 0,73 1,00 0,94 0,89 0,87 0,80 0,99 0,77 1,04 0,95 Skärning 14,6 0,04 0,02 0,04 0,03 0,08-0,001 0,01 0,03 0,04 r 2 0,56 0,74 0,81 0,68 0,67 0,56 0,64 0,54 0,68 0,45 M.v. (LNKN) 52 0,29 0,25 0,23 0,22 0,23 0,12 0,03 0,19 0,13 M.v. (Ny) 53 0,33 0,26 0,24 0,22 0,27 0,12 0,03 0,23 0,17 S.D. (LNKN) 29 0,24 0,16 0,13 0,13 0,22 0,09 0,02 0,15 0,11 S.D. (Ny) 29 0,28 0,17 0,14 0,13 0,23 0,12 0,02 0,19 0,16 Genomgående finner man högre halter av olika element i proverna från Krondroppsnätet jämfört med LNKN, vilket sannolikt är en konsekvens av att mätplatserna är olika fördelade över landet mellan de två mätnäten, med olika luftföroreningsbelastning. Inom LNKN finns ingen mätplats representerad från de mest förorenade områdena i sydvästra Sverige. Jämförelser av nederbördskemi i prover från ny och gammal utrustning under sommaren ger delvis olika resultat vad gäller LNKN och Krondroppsnätet. Prover från gammal utrustning inom Krondroppsnätet visar, i jämförelse med ny utrustning, betydligt lägre halter av K, NO 3 och SO 4 sommartid. Vad gäller NH 4 var dock halterna högre i prover från gammal utrustning. Variationerna mellan olika provtagningstillfällen och mätlokaler var dock mycket stora för Ca, K samt NH 4, vilket visar sig i låga r 2 -värden för regressionsanalyserna. Vad gäller proverna från gammal utrustning inom LNKN under sommaren var skillnaderna mot ny utrustning mindre, jämfört med Krondroppsnätet, med betydligt 19

20 avvikande värden endast för halterna NH 4, vilka var högre med den gamla utrustningen. Variationerna mellan olika provtagningstillfällen och mätlokaler var mycket stora för Mg, K, Na samt NH 4 (låga r 2 -värden). Vad gäller halter av olika element i nederbörden i prover tagna vintertid, jämfört med prover tagna sommartid, vad det avsevärt mycket högre halter av Cl samt NO 3 i proverna från Krondroppsnätet. Detta gällde även proverna från LNKN, även om halterna generellt är lägre inom LNKN jämfört med Krondroppsnätet. Vid en jämförelse av medelhalter vintertid mellan ny och gammal utrustning uppmättes avsevärt högre halter (mer än 25% avvikelse från 1,0 (lutningskoefficient i regressionsanalysen))med den gamla utrustningen inom Krondroppsnätet vad gäller Cl, SO4, samt alla baskatjoner. Vad gäller vinterutrustningen inom LNKN uppmättes avsevärt lägre halter med den gamla utrustningen för NH4 och Mg. I många fall var r 2 -värdena ganska låga för de ämnen där regressionsanalysen visade att provtagning med den gamla utrustningen resulterade i högre koncentrationer, vilket indikerar en stor spridning En fördjupad analys har genomförts av provtagen nederbördskemi med ny och gammal utrustning för olika månader för tre platser i södra Sverige (Timrilt, Hallands län, Rockneby, Kalmar län samt Aneboda i Kronobergs län) samt tre platser beläget mer norrut i Sverige (Kvisterhult, Västmanlands län, Kindla, Örebro län samt Storulvsjön, Västernorrlands län), alla med Krondroppsnätets utrustning. I figurerna 16 och 17 visas dels halter av olika element i prov från den gamla och nya utrustningen, dels den absoluta differensen i koncentration (ny subtraherat med gammal utrustning). Analysen visar att halterna av olika ämnen var högre i proverna från den gamla utrustningen under vintermånaderna medan det omvända gällde för sommarmånaderna med början i april. Detta hängde sannolikt samman med att snösäckar användes under vintermånaderna (vanligtvis november t.o.m. mars), medan trattar och dunkar används under sommaren (vanligen april september). Tidpunkten för byten mellan vinter- och sommarutrustning kan variera lite mellan lokalerna beroende på latitud. Under vintern 2009/2010 kom snön i södra Sverige i december och försvann i slutet av mars. Halterna av olika element var lägre i proverna från den nya utrustningen redan i november, då snön ännu inte hade fallit i södra Sverige. Detta skulle tyda på att det var utrustningen snarare än nederbördsformen som spelade roll för om lägre halter förekom i prover från den nya utrustningen eller ej. 20

21 diff ny - gammal (mg/l) mg/l mg/l 3.0 Syd, konc ny Syd, konc gammal Syd, diff ny-gammal SO4-S NO3-N NH4-N Ca Mg Na K SO4-S NO3-N NH4-N Ca Mg Na K Figur 16. Halter av olika element i prov från den gamla och nya utrustningen, samt den absoluta differensen i koncentration (ny subtraherat med gammal utrustning) som medelvärde per månad för tre olika platser i södra Sverige, Timrilt, Hallands län, Rockneby, Kalmar län samt Aneboda i Kronobergs län. SO4-S NO3-N NH4-N Ca Mg Na K 21

22 diff ny - gammal (mg/l) mg/l mg/l 1.0 Norr, konc ny Norr, konc gammal Norr, diff ny-gammal SO4-S NO3-N NH4-N Ca Mg Na K SO4-S NO3-N NH4-N Ca Mg Na K Figur 17. Halter av olika element i prov från den gamla och nya utrustningen, samt den absoluta differensen i koncentration (ny subtraherat med gammal utrustning) som medelvärde per månad för tre olika platser i norra Sverige; Kvisterhult, Västmanlands län, Kindla, Örebro län samt Storulvsjön i Västernorrlands län. SO4-S NO3-N NH4-N Ca Mg Na K 22

23 Ytterligare en analys har genomförts då kvoten mellan gammal sommar- respektive vinterutrustning i förhållande till den nya utrustningen på alla platser har beräknats samt medelvärdet och standardavvikelsen i procent för alla mätstationer, Tabell 7 och 8. Resultaten visar att sommartid gav gamla utrustningen högre jonkoncentrationer och vintertid gav snösäcken i de flesta fall lägre koncentration för flertalet joner och högre nederbördsmängd. Vad gäller vintertid var dock variationen mycket stor. Tabell 7. Sommarutrustning kvot koncentration (mg/l) gammal utrustning(tratt+dunk)/ny utrustning. Värden som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. Nb, mm SO 4-S SO 4-S ex NO3-N NH4-N Cl Ca Mg Na K Djursvallen Norra Kvill Pålkem Ryda Kungsgård Kvisterhult Rockneby Storulvsjön Timrilt Visingsö Aneboda Gammtratten Kindla Medelvärde alla provtagare Standardavvikelse i % 20% 10% 9% 13% 69% 20% 27% 23% 23% 27% Tabell 8. Vinterutrustning kvot koncentration (mg/l) gammal utrustning (snösäck)/ny utrustning. Värden som avviker > 25 % från 1.0 har markerats med fetstil samt grå bakgrund. Nb, mm SO 4-S SO 4-S ex NO 3-N NH 4-N Cl Ca Mg Na K Jonbalans Jonbalans Djursvallen Norra Kvill Pålkem Ryda Kungsgård Kvisterhult Rockneby Storulvsjön Timrilt Visingsö Aneboda Gammtratten Kindla Medelvärde alla provtagare Standardavvikelse i % 69% 28% 29% 19% 46% 37% 38% 40% 39% 51% 23

24 Diskussion av uppmätt nederbördskemi Som redan påpekats är en utvärdering av mätningarna av nederbördskemin i prover från ny och gammal utrustning svår, eftersom det inte finns några mätningar som klart kan sägas representera den verkliga kemin i nederbörden. I prover tagna sommartid uppmättes generellt lägre halter av de flesta element, jämfört med vintertid, i synnerhet vad gäller prover inom Krondroppsnätet. Det var generellt större skillnader i uppmätta halter mellan prover tagna med gammal och ny utrustning inom Krondroppsnätet jämfört med LNKN. Detta påverkas troligen av att mätplatserna inom KD ligger i mer förorenade områden. Regressionsanalyserna visade att halterna sommartid var mellan 9 och 66 % högre i prover från Krondroppsnätets nya utrustning, jämfört med gammal utrustning, med särskilt stora skillnader för ämnena NO 3, SO 4 samt K, medan det omvända gällde för NH 4 där koncentrationen var 34 % lägre i prover med ny utrustning. Vintertid var situationen omvänd, där mellan 35 och 46 % högre halter uppmättes i prover från Krondroppsnätets gamla utrustning för alla ämnen utom NO 3 och NH 4, där 24 respektive 10% lägre halter uppmättes i prover från den gamla utrustningen. I stort gällde samma mönster för utrustningen inom LNKN, men för avsevärt färre ämnen. Resultat från tidigare studier En tidigare studie har relevans för den föreslagna nya utrustning. Ferm m.fl, 2004 beskrev en jämförelse mellan tratt, snösäck och SMHI-kannan vid bland annat Aneboda i Kronobergs län. Det visade sig att snösäcken överskattade regnmängden. För att se om dess fladdrande rörelse när det blåser kan påverka resultatet stoppades även säcken ned i ett grovt rör (utan den krona som använts i denna undersökning). Denna konstruktion används för övrigt i mätningarna på hög höjd i fjällen. Trippelprov togs med samtliga provtagare utom SMHI-kannan. Resultaten visas i Figur 18. Standardavvikelsen för trippelproverna vad gäller snösäckarna var ofta är mycket hög. Den genomsnittliga standardavvikelsen var för trattarna 1,5 %, snösäckarna 16 % och för röret 2,7 %. Trattarna överskattade nederbördsmängden jämfört med SMHI-kannan med i genomsnitt 3 % och snösäckarna med 49 %, medan rören underskattade mängden med 13 %. 24

25 Figur 18. Jämförelse mellan fyra olika nederbördssamlare i Aneboda. Figur hämtad från IVL U- rapport Ör har inte den krona som syns i figur 7. Sammanfattningsvis visade studien att en snösäck som får fladdra i vinden överskattar nederbördsmängden, medan en snösäck som inte fladdrar (nedstoppad i ett rör) underskattar nederbördsmängden jämfört med SMHI-kannan. Efter att den nya provtagaren tagits fram analyserades i en annan studie skillnaderna i uppmätta nederbördsmängder mellan ny och gammal utrustning samt med SMHI-kannan. I den då testade utrustningen saknades kronan, Figur 7, vilket gjorde att slutsatserna från den studien blev att utformningen av den översta kanten på den nya utrustningen har en mycket stor betydelse för om korrekt nederbördsmängd provtas eller ej, i synnerhet vid den vindutsatta mätplatsen i norra Sverige, Katterjåkk (Ferm, 2007). Övergripande slutsatser Man kan utifrån de analyserade mätningarna inte påvisa någon stor dramatisk skillnad vare sig i uppmätt nederbördsmängd eller i analyserad nederbördskemi mellan prover tagna med gammal respektive ny utrustning. Det finns dock periodvis relativt stora skillnader i nederbördsmängder, speciellt vintertid i södra Sverige i samband med användandet av snösäckar, men relativt små skillnader vad gäller jonkoncentrationer. I vissa fall vid vissa mätplatser kan stora skillnader påvisas för enstaka provtillfällen eller som vid särskilt vindutsatta platser systematiska skillnader av provtagen nederbördsmängd. När det gäller nederbördsmängder visade denna studie att det framförallt är den vinterutrustning (snösäckar) som används idag som är det största problemet, vilket överensstämmer med slutsatser från flera tidigare studier. En jämförelse mellan SMHIkannan och den nya respektive gamla utrustningen visar inte på några systematiska skillnader mellan hur nederbördsmängderna uppmäts i form av regn mellan den nya och 25

26 gamla utrustningen, i jämförelse med SMHI-kannan. I båda fallen överskattas nederbördsmängden något jämfört med SMHI-kannan, vars mätningar antas ligga nära den verkliga nederbördsmängden. Variationen mellan individuella mätningar är dock avsevärt mindre vad gäller den nya jämfört med den gamla utrustningen. Det finns inte något facit vad gäller den verkliga kemiska sammansättningen hos nederbörden. Resultaten från de mätningar som redovisats här visade att nederbörden insamlad med den gamla sommarutrustningen generellt innehöll lägre jonkoncentrationer jämfört med nederbörden insamlad med den nya utrustningen. Nederbörden insamlad med den gamla vinterutrustningen gav högre koncentrationer för flera joner jämfört med jonkoncentrationerna i nederbörden som samlats in med den nya utrustningen under vinterperioden. Regressionsanalyserna visade på skillnader i koncentrationer för olika ämnen beroende på utrustning på upp till 62 %, medan skillnader vid enskilda mättillfällen givetvis kunde vara avsevärt högre. Stora skillnader kan uppstå beroende på flera skäl, bl a om nederbördsmängderna är mycket små. En översikt över samtliga mättillfällen (Bilaga 1) visar att de uppmätta halterna i proverna från ny och gammal utrustning i de flesta fall korrelerar väldigt väl. Utifrån de mätningar som redovisas i denna rapport drar vi slutsatsen att det inte föreligger någon betydande skillnad i uppmätta halter av olika ämnen i nederbörden mellan gammal och ny utrustning som skulle kunna ge upphov till systematiska skillnader i beräknat nedfall. Det finns stora praktiska fördelar med den nya utrustningen. En betydande fördel med den nya utrustningen är att den är starkt förankrad vid marken med tre stycken vajrar vilket gör att den står mycket stabilare med en bestämd horisontell vinkel jämfört med den gamla utrustningen. Den gamla utrustningen står förankrad på en stolpe som med åren kan luta vilket får till följd att insamlingsarean förändras vilket medför en felaktig uppskattning av nederbördsmängden. Något som även inträffar är att själva tratten ej sitter horisontellt med en förändrad insamlingsarea som följd. Detta kan bero på att olika djur blir nyfikna på utrustningen och påverkar den genom att stöta till den, det kan även bero på att utrustningen ibland är gammal och att stolparna har av vind etc. ändrat sitt ursprungliga läge. Det är då av största vikt att alla provtagare är uppmärksamma på detta. Detta kan förhindras med den nya utrustningen som placeras horisontellt och stagas upp så insamlingsarean ej går att förändra. Den praktiska erfarenheten från denna studie visar dock även på en nackdel med skärmen på den nya utrustningen, i synnerhet vid långvarigt och kraftigt snöfall, där snöhättor, kan bildas på utrustningen vilket kan få till följd att nederbördsmängden ej blir korrekt. Dock visar mätresultaten från Visingsö att skärmen ej behövs utan kronan som används är tillräcklig för att ge mycket goda aerodynamiska förhållanden runt nedfallsprovtagaren utifrån aspekten korrekt nederbördsmängdsuppskattning. Detta medför även en lägre kostnad vid byggandet av ny mätutrustning vilket är en fördel. 26

27 Slutsatser i punktform samt rekommendation Nederbördsmängd Utifrån de analyserade mätningarna kan ej påvisas någon stor dramatisk skillnad i uppmätt nederbördsmängd mellan prover tagna med gammal respektive ny utrustning. När det gäller nederbördsmängder visade denna studie att det framförallt är den vinterutrustning (snösäckar) som används idag som är det största problemet (stor risk för outliers), vilket även överensstämmer med resultat från flera tidigare studier. Inte heller visar jämförelsen mellan SMHI-kannan och den nya respektive gamla utrustningen på några systematiska skillnader mellan hur nederbördsmängderna uppmäts i form av regn mellan den nya och gamla utrustningen, i jämförelse med SMHI-kannan. Variationen mellan individuella mätningar är dock avsevärt mindre vad gäller den nya jämfört med den gamla utrustningen. Jonkoncentration Utifrån de analyserade mätningarna kan inte påvisas någon betydande skillnad i uppmätta halter av olika ämnen i nederbörden mellan gammal och ny utrustning som skulle kunna ge upphov till systematiska skillnader i beräknat nedfall. Nederbörden insamlad med den gamla sommarutrustningen innehöll generellt lägre jonkoncentrationer jämfört med nederbörden insamlad med den nya utrustningen. Nederbörden insamlad med den gamla vinterutrustningen innehöll generellt högre jonkoncentrationer jämfört med nederbörden insamlad med den nya. En översikt över samtliga mättillfällen visar att de uppmätta halterna i proverna från ny och gammal utrustning i de flesta fall korrelerar väldigt väl. Praktiska aspekter Det finns mycket stora praktiska fördelar med den nya utrustningen. Resultaten visar att den skärm som ingått i testet av ny provtagare ej behövs utan kronan som används är tillräcklig för att ge mycket goda aerodynamiska förhållanden runt nedfallsprovtagaren utifrån aspekten korrekt nederbördsmängdsuppskattning. Vilket även medför en lägre tillverkningskostnader. Utifrån denna studie rekommenderas att samtliga provtagningsutrustningar för nederbördsmätningar över öppet fält i Sverige snarast möjligt byts ut mot den här nedan presenterade nya utrustningen, utan skärm. 27

28 Schematisk bild över den nya utrustning som föreslås gälla på alla mätplatser som mäter nedfall över öppet fält i Sverige. Referenser Ferm M., Larsson P.-E. och Svensson A. (2004) Kvaliteten i mätningarna av nederbördsmängd för de provtagare som används av IVL. IVL rapport U1030. Ferm M. (2007) Testing and development of a new precipitation gauge for chemical analysis. IVL B1755 Hellsten S, Persson C, Pihl Karlsson G, Akselsson C, Karlsson P E & Södergren H. (2010). Förbättrad modellering och mätning av belastningen från luftföroreningarsamverkan mellan Krondroppsnätet och MATCH-modellen. IVL Rapport B Karlsson PE, Ferm M, Hultberg H, Hellsten S, Akselsson C & Pihl Karlsson G. (2010). Totaldeposition av kväve till skog, Preliminär. IVL Rapport B1952. Persson, C. & Magnusson, M. (2003): Kvaliteten i uppmätta nederbördsmängder inom svenska nederbördskemiska stationsnät. MATCH-Sverige modellen. SMHI Meteorologi Nr 108. Persson, C., Ferm, M. & Westling, O. (2004): Förbättrad mätning och beräkning av försurande och övergödande luftföroreningar. Specialprojekt på uppdrag av Naturvårdsverkets miljöövervakningsenhet. 28

29 Bilaga 1. Resultat som halt; oktober 2009 september 2010 stationsvis. I Bilaga 1 används förkortningarna i figurerna KD = Utrustning inom Krondroppsnätet LNKN= Utrustning inom Luft- och nederbördskemiska nätet NyUt=Ny testad utrustning 29

30 Ytor inom Krondroppsnätet (KD) Kvisterhult i Västmanlands län. Foto 30

31 31

32 Rockneby i Kalmar län. Foto 32

33 33

34 Storulvsjön i Västernorrlands län. Foto 34

35 35

36 Timrilt i Hallands län. Foto 36

37 37

38 Visingsö i Jönköpings län. Foto OBS Här fanns även Ny utrustning med och utan skärm. 38

39 39 K visas ej då detektionsgränsen för gamla utrustningen var för hög på det laboratoriet som analyserat detta

40 Ytor inom Luft- och nederbördskemiska nätet (LNKN) Djursvallen i Jämtlands län. Foto 40

41 41

42 Norra Kvill i Kalmar län. Foto 42

43 43

44 Pålkem i Norrbottens län. Foto 44

45 45

46 Ryda Kungsgård i Uppsala län. Foto 46

47 47

48 Ytor inom Integrated Monitoring (IM) Aneboda i Kronobergs län. Foto (Använder Krondroppsnätets utrustning) 48

49 49

50 Kindla i Örebro län. Foto (Använder Krondroppsnätets utrustning) 50

51 51

52 Gammtratten i Västerbottens län. Foto (Använder Luft- och nederbördskemiska nätets utrustning) 52

53 53

54 Gårdsjön i Västra Götalands län. Foto (Använder en egen typ av utrustning) 54

55 55

56 Bilaga 2. Beräknad jonbalans vid de olika stationerna 56

57 57 Figur 1. Jonbalans med Krondroppsnätets utrustning samt Ny utrustning. Jonbalansen är beräknad med följande joner med: ph, SO4-S, NO3-N, NH4-N, Cl, Ca, Mg, Na, K. Observera att alla joner ej finns med, tex är Alkalinitet ej med.

58 Figur 2. Jonbalans med Krondroppsnätets utrustning samt Ny utrustning. Jonbalansen är beräknad med följande joner med: ph, SO4-S, NO3-N, NH4-N, Cl, Ca, Mg, Na, K. Observera att alla joner ej finns med, tex är Alkalinitet ej med. Obs Gårdsjön har en egen typ av utrustning. 58

59 Bilaga 3. Resultat som deposition; oktober 2009 september 2010 stationsvis. 59

60 Ytor inom Krondroppsnätet Kvisterhult i Västmanlands län. Foto 60

61 61

62 Rockneby i Kalmar län. Foto 62

63 63

64 Storulvsjön i Västernorrlands län. Foto 64

65 65

66 Timrilt i Hallands län. Foto 66

67 67

68 Visingsö i Jönköpings län. Foto OBS Här fanns även Ny utrustning med och utan skärm. Observerat att baskatjonerna analyserats vid ett annat laboratorie 68

69 69

70 Ytor inom Luft- och nederbördskemiska nätet (LNKN) Djursvallen i Jämtlands län. Foto 70

71 71

72 Norra Kvill i Kalmar län. Foto 72