Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi. Inventering av bergborrade dricksvattenbrunnar. områden utsatta för saltvattenpåverkan

Transkript

1 abcd Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi Inventering av bergborrade dricksvattenbrunnar och enskilda avlopp i områden utsatta för saltvattenpåverkan en utredning av grundvattensituationen på Ramsö och Tynningö Martin Holmstedt Examensarbete i miljöskydd och hälsoskydd Stockholms universitet 2008

2

3 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi Stockholms universitet Examensarbete av Martin Holmstedt INSTITUTIONENS FÖRORD Denna uppsats är utförd som ett examensarbete vid Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet. Examensarbetet ingår som en kurs inom magisterutbildningen Miljö- och hälsoskydd, 60 högskolepoäng. Examensarbetets omfattning är 30 högskolepoäng (ca 20 veckors heltidsstudier). Handledare för examensarbetet har varit universitetslektor Jerker Jarsjö, Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet och Lars Lindqvist, Södra Roslagens miljö- och hälsoskyddskontor. Författaren är ensam ansvarig för examensarbetets innehåll. Stockholm i december 2008 Anders Nordström universitetslektor, kursansvarig

4

5 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Abstract The Stockholm coast and archipelago are popular areas for ground and residential exploitation. In these areas, access to groundwater is often limited due to thin soil layer and crystalline bedrock, resulting in decreased storage capacities for groundwater. Groundwater mainly flows in the rock fractures where storage capacities are limited, which can lead to over extraction, increasing the risk of saltwater intrusion and wells running dry. The archipelago islands Ramsö and Tynningö belong to the municipality of Vaxholm south of Roslagen. They are located in an exposed area where ground water is considered to be susceptible to saltwater intrusion due to high groundwater extraction. This is caused by an increased interest in permanent residency as well as high residential exploitation throughout the summer months when groundwater storage is low. The purpose of this study is to investigate Ramsö s and Tynningö s groundwater conditions during the summer when access to groundwater is at its lowest as well as extraction at its highest. Based on water balance models, groundwater conditions are estimated for the entire year as well as for the critical summer period from June to September when conditions for the accumulation of groundwater are very low. Information on the well s depth, the well s location in the terrain, the well s age, water consumption and natural preconditions such as geology and topology are drawn upon in an effort to find correlations between an increased risk for saltwater affection in the well and which areas on Ramsö and Tynningö could be most exposed to saltwater affection. The well inventory conducted on 120 estates in total on Ramsö and Tynningö is based on the answers received in a survey on the estate s well, water consumption and sewage. Wells showing a chloride content of over 50 mg/l (classified as an increased chloride content) are considered to be affected by saltwater. The results of the survey also show that access to groundwater throughout the year is not sufficient on Ramsö in relation to the amount of water necessary to be extracted in order to sufficiently provide for increased residential exploitation and permanent residency. The situation is better on Tynningö since daily consumption does not threaten access to groundwater in general. During the summer, the balance between access and extraction is highly disproportionate on both Ramsö and Tynningö. On Ramsö, 21% of all examined wells show an increased chloride content; these are often situated near the coast and in shallow areas. On Tynningö, the amount of wells affected by saltwater is higher (31%) which is, among other causes, due to a higher percentage of permanent residency with a higher water and sewage standard and higher water consumption. Affection of nutrients such as nitrogen and phosphorus from individual drains was not particularly evident in a selection of analyzed water samples from Ramsö and Tynningö. All contents were lower than those recommended by the The National Board of Health and Welfare guidelines. The total discharge can nevertheless become a significant burden to the recipient since groundwater sooner or later reaches the sea which is why the problem of eutrophication is evident in the coast and archipelago area. The municipalities have by means of Miljöbalken and Plan och Bygglagen (PBL) the chance to demand permission for the drilling of wells in areas exposed to saltwater intrusion in order to protect groundwater aquifers and create a sustainable water usage according to the guidelines for drinking water and national environmental objectives such as High Quality Groundwater. 1

6 Martin Holmstedt 2

7 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Sammanfattning Kust och skärgård är populära områden för mark- och boendeexploatering. I dessa områden är tillgången på grundvatten oftast begränsad på grund av tunt jordtäcke och kristallin berggrund som gör att lagringsmöjligheterna för grundvatten är låga. Grundvatten flödar främst i berggrundens sprickzoner där lagringskapaciteten är begränsad vilket lätt kan leda till överuttag med risk för saltvattenpåverkan eller att brunnen sinar. De två skärgårdsöarna Ramsö och Tynningö tillhör Vaxholms kommun i södra Roslagens skärgård. De ligger i ett utsatt område med grundvattentillgångar som bedöms vara känsliga för saltvatteninträngning bland annat på grund av höga grundvattenuttag. Detta är orsakat av en ökad andel permanentboende samt hög boendeexploatering under sommarmånaderna då grundvattenmagasinen är små. Syftet med studien är att göra en undersökning av grundvattenförhållandena på Ramsö och Tynningö under sommaren då grundvattentillgången är som lägst samtidigt som uttaget är som störst. Med hjälp av vattenbalansberäkningar uppskattas grundvattenförhållandet under ett år men också under den kritiska sommarperioden från juni till september då förutsättningarna för grundvattenbildning är mycket små. Information om brunnsdjup, brunnens placering i terrängen, brunnens ålder, vattenförbrukning och naturgivna förutsättningar som geologi och topografi användes för att finna samband med förhöjda risker för saltvattenpåverkan i brunnen och vilka områden på Ramsö och Tynningö som kan vara mest utsatta för saltvattenpåverkan. Brunnsinventeringen utfördes på sammanlagt 120 fastigheter på Ramsö och Tynningö baserat på svar från en enkätundersökning om fastighetens brunn, vattenförbrukning och avlopp. I fält analyserades vattenprover på kloridhalter. Ett fåtal analyserades även kemiskt där närsalter som fosfor och kväve vanligen kommer från avlopp. Brunnar som uppvisar kloridhalter över 50 mg/l (det vill säga förhöjda kloridhalter) anses vara saltvattenpåverkade. Resultaten från undersökningen visar bland annat att grundvattenbildningen under ett år inte är tillräckligt god på Ramsö i förhållande till uttaget som behövs för en ökad boendeexploatering med en större andel permanentboende. På Tynningö är situationen bättre. Där hotar inte dagens uttag grundvattentillgångarna som helhet på ön. Under sommaren är förhållandet mellan grundvattenbildning och uttag i mycket dålig balans både på Ramsö och Tynningö. På Ramsö har 21 % av alla undersökta brunnar förhöjda kloridhalter. Dessa är oftast belägna nära kusten och i låglänta områden. På Tynningö är andelen saltvattenpåverkade brunnar högre (31 %) vilket bland annat beror på en högre andel permanentboende med en högre VA- standard och högre vattenförbrukning än fritidsboende. Även brunnsdjupet kan ha en viss inverkan på kloridhalten även om undersökningen inte har visat på ett entydigt samband. Dock är den största andelen borrade brunnar över 80 meters djup påverkade av förhöjda kloridhalter. Påverkan av närsalter som kväve och fosfor från enskilda avlopp var inte speciellt påtaglig i ett urval av analyserade dricksvattenprover från Ramsö och Tynningö. Alla halter var lägre än Socialstyrelsens riktvärden. Dock kan det totala utsläppsbidraget utgöra en stor belastning på recipienten då mark- och grundvattnet förr eller senare når havet varför övergödningsproblematiken är påtaglig i kust och skärgård. Kommunerna har via bland annat miljöbalken och plan och bygglagen (PBL) möjligheter att kräva tillstånd för att borra brunn i utsatta områden för saltvatteninträngning för att skydda grundvattentäkterna och skapa en hållbar vattenanvändning enligt ramdirektivet för dricksvatten och nationella miljökvalitetsmål som Grundvatten av god kvalitet. 3

8 Martin Holmstedt 4

9 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Innehållsförteckning INLEDNING...1 BAKGRUND...1 PROBLEMBESKRIVNING...1 SYFTE...2 LITTERATURSTUDIE...3 GRUNDVATTNETS KVALITET DIREKTIV OCH MÅL...3 DET HYDROLOGISKA KRETSLOPPET...3 FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR GRUNDVATTENBILDNING...5 Grundvattenbildningens variation under ett år...7 SALTVATTENPÅVERKAN I DEN EGNA BRUNNEN...8 RIKTVÄRDEN FÖR KLORID I DRICKSVATTNET...10 DRICKSVATTENFÖRSÖRJNING...11 Två vanliga brunnstyper...11 FÖRORENINGAR FRÅN ENSKILDA AVLOPP...13 Vanliga avloppslösningar...14 NORMAL ELLER HÖG SKYDDSNIVÅ...15 OMRÅDESBESKRIVNING...17 RAMSÖ OCH TYNNINGÖ...17 METODIK...19 BRUNNSINVENTERING...19 PROVTAGNING...19 KOMPLETTERANDE DATA...20 GRUNDVATTENBALANSMODELLERING...20 En enkel statistisk vattenbalansberäkning...21 RESULTAT...23 SVARSFREKVENS...23 VATTENBALANS...23 KLORIDHALTERS FÖRDELNING...25 BOENDEFREKVENS OCH VA-STANDARD...26 VATTENFÖRBRUKNING...27 BRUNNSDJUP OCH INTAGSPUMPENS PLACERING...28 BRUNNENS ÅLDER...28 BRUNNENS AVSTÅND TILL HAVSKUSTEN...29 BRUNNENS PLACERING ÖVER HAVSYTANS NIVÅ...31 GRUNDVATTENNIVÅN...32 JÄMFÖRELSER AV KLORIDHALTER ÖVER TIDEN...32 NÄRSALTER FRÅN ENSKILDA AVLOPP...34 DISKUSSION...35 VATTENBALANS...35 VA-STANDARD OCH VATTENFÖRBRUKNING...36 BRUNNSDJUP OCH INTAGSPUMPENS PLACERING...37 BRUNNENS ÅLDER...37 BRUNNENS AVSTÅND TILL HAVSKUSTEN...38 BRUNNENS PLACERING ÖVER HAVSYTANS NIVÅ...38 JÄMFÖRELSER AV KLORIDHALTER ÖVER TIDEN...38 NÄRSALTER FRÅN ENSKILDA AVLOPP...39 KRAV PÅ TILLSTÅND ATT FÅ BORRA BRUNN...40 SLUTSATS...42 FÖRSLAG TILL FORTSATTA STUDIER

10 Martin Holmstedt AVTACKNING REFERENSER ORDLISTA BILAGA 1. ENKÄTUNDERSÖKNING BILAGA 2. HACH- METODEN BILAGA 3. KLORIDHALTERS FÖRDELNING BILAGA 4. VATTENFÖRBRUKNING BILAGA 5. VATTENBALANSBERÄKNING...54 BILAGA 6. SVARSFREKVENS BILAGA 7. BOENDEFREKVENS OCH VA- STANDARD BILAGA 8. BRUNNSDJUP OCH INTAGSPUMPENS PLACERING BILAGA 9. BRUNNENS AVSTÅND TILL HAVSKUSTEN BILAGA 10. BRUNNENS PLACERING ÖVER HAVSYTANS NIVÅ BILAGA 11. NÄRSALTER FRÅN ENSKILDA AVLOPP BILAGA 12. INVENTERINGSDATA

11 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Inledning Kust- och skärgårdsområden är populära områden för mark och boendeexploatering. I dessa områden är tillgången på grundvatten oftast begränsad på grund av tunt jordtäcke och homogen kristallin berggrund som gör att lagringsmöjligheterna för grundvatten är låg. Lagrat grundvatten förekommer främst i berggrundens sprickzoner där lagringskapaciteten är begränsad vilket lätt kan leda till överuttag med risk för saltvattenpåverkan eller att brunnen sinar. Stora grundvattenuttag i högt exploaterade områden under sommaren kan medföra en ökad risk för saltvattenpåverkan från havet men också av relikt (fossilt) havsvatten från den senaste istiden. Dricksvattenförsörjningen i skärgården utgörs i huvudsak av enskilda vattentäkter, oftast i form av bergborrade brunnar, och få hushåll är anslutna till kommunala avlopp. Under de senaste decennierna har vattenförbrukningen ökat i takt med att allt fler hushåll har indraget vatten och en hög vatten- och avlopsstandard (VA). En hög VAstandard leder inte bara till ökad risk för salt grundvatten utan även till ökade utsläpp av näringsämnen som kväve och fosfor till Östersjön. Eftersom grundvattnets kvantitet och kvalitet måste skyddas har EG stiftat ett ramdirektiv för god grundvattenstatus. Nationella miljömål och lokala delmål syftar att skydda grundvattnet regionalt och lokalt från överexploatering och från påverkan av föroreningar. För att minska påverkan kan kommuner reglera boendeexploateringsgraden i särskilt utsatta områden med låga grundvattentillgångar och i områden där det föreligger höga risker för att grundvattnet kommer att påverkas av saltvatten och föroreningar från enskilda avlopp. Bakgrund Problembeskrivning De två skärgårdsöarna Ramsö och Tynningö tillhör Vaxholms kommun i södra Roslagens skärgård. De ligger i ett utsatt område med grundvattentillgångar som bedöms vara känsliga för saltvatteninträngning bland annat på grund av högt grundvattenuttag. Detta är orsakat av en ökad andel permanentboende samt hög boendeexploatering under sommarmånaderna då grundvattenmagasinen är låga. Av 4753 bergborrade brunnar i Stockholms läns kustkommuner uppvisar 1121 brunnar (24 %) kloridhalter över 50 mg/l (Boman och Hanson, 2003). Salt grundvatten i Stockholms läns kust- och skärgårdsområden (som utgör en gräns för icke naturliga halter i grundvattnet) vilket är en indikation på problemets omfattning inte bara på Ramsö och Tynningö utan även i stora delar av våra kust- och skärgårdsområden. Infiltration av närsalter från enskilda avlopp är ytterligare ett problem som kan påverka grundvattnets kvalitet men också recipienten som hotas av övergödning. En tidigare undersökning av Gustafsson (2003) har visat att problemet med salt grundvatten inte har varit så utbrett på Tynningö där så mycket som 89 % av brunnarna på öns inre delar, i närheten av sjön Maren, uppvisar vatten med kloridhalter under 50 mg/l (ett riktvärde som anger gränsen för förhöjda kloridhalter). Dock finns en tendens mot högre kloridhalter nära kustområden där bland annat avsänkningen av grundvattnet ökar risken för saltvatteninträngning från havet via sprickzoner i berggrunden. I en undersökning av Mattson (2008) användes RiskVariabel- metoden (beskriven av Lindberg et al., 1996), som utvärderar topografiska, hydrologiska, geologiska och tekniska variabler genom inbördes viktning och indelning i riskklasser, i syfte att fastställa riskfaktorer som påverkar halterna av närsalter (fosfat, nitrat och klorid) i ett 1

12 Martin Holmstedt urval av brunnar på Tynningö och Ramsö. Resultaten från denna undersökning visade att inga fastigheter hade alarmerande försämringar av grundvattenkvaliteten även om vissa fastigheter hade förhöjda kloridhalter orsakat av saltvatteninträngning från Östersjön. Förhöjda halter av fosfat sammanföll med ett kort avstånd mellan brunn och avlopp samt vilken typ av avloppslösning som hade installerats. Områden i låglänt terräng med en långsam vattengenomströmning visade sig vara mer utsatta och hade i vissa fall förhöjda halter av fosfor och klorid. Syfte Syftet med denna studie är att göra en undersökning av grundvattenförhållandena på Ramsö och Tynningö under sommaren då grundvattentillgångarna är som lägst samtidigt som uttaget är som störst. Med hjälp av grundvattenbalansmodellering ska en uppskattning göras hur grundvattenförhållandet ser ut dels under ett år men också under den kritiska sommarperioden juni till september då förutsättningar för grundvattenbildning är mycket låga. Kartläggningen av uttagsmöjligheter ska ligga till grund för vilka försiktighetsmått som måste vidtas för att få tillstånd att borra egen brunn i området. Kemiska analyser av vattenprover från bergborrade brunnar ska ge svar på vilka brunnar som är utsatta för förhöjda kloridhalter och infiltration av andra närsalter från enskilda avlopp. Med hjälp av variabler som brunnsdjup, brunnens placering i terrängen och avstånd till kusten, brunnens ålder, vattenförbrukning och naturgivna förutsättningar som geologi och topografi ska samband finnas för att bedöma risker för saltvattenpåverkan i brunnen och vilka områden som bedöms vara mest utsatta (med avseende på förhöjda kloridhalter) på Ramsö och Tynningö. Närsaltsläckage från enskilda avlopp bedöms också utgöra en risk inte bara för dricksvattenkvaliteten utan också för påverkan på recipienten. Utifrån analyserade halter av kväve och fosforföreningar som är vanliga närsalter och som bidrar till övergödningen ska en bedömning göras om spridningsrisker i mark- och grundvatten samt eventuell påverkan på recipienten. Resultaten från denna och tidigare undersökningar kan utgöra ett statistiskt underlag för vilka risker som finns i utsatta områden för saltvatteninträngning och vilka aspekter som måste tas med i den fysiska vattenplaneringen på kommunal och regional nivå för att skapa en hållbar vattenanvändning där vattentillgångarna kan värnas kvantitativt och kvalitativt enligt EG:s ramdirektiv för vatten och nationella miljökvalitetsmål som till exempel Grundvatten av god kvalitet. 2

13 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Litteraturstudie Grundvattnets kvalitet direktiv och mål Ett skydd av våra dricksvattentäkter från negativ miljöpåverkan och exploatering är en förutsättning för att upprätthålla en god dricksvattenkvalitet och säkerställa dricksvattentillgångarna i dag och i framtiden. EG:s ramdirektiv för dricksvatten har i syfte att säkerställa att dricksvattnet uppnår god vattenstatus. För grundvatten innebär detta att god kvantitativ status och god kemisk status ska uppnås. God kvantitativ status innebär enligt ramdirektivet att grundvattennivån i grundvattenförekomsten är sådan att den tillgängliga grundvattenresursen inte överskrids av den långsiktiga genomsnittliga uttagsnivån per år (Blad, 2008). God kemisk status innebär att vattenkemin ska vara av sådan kvalitet att inte människors och ekosystems miljö och hälsa påverkas negativt. Kriterierna för god kemisk status finns samlade i ett dotterdirektiv för skydd av grundvatten mot föroreningar och försämring (2006/118/EG). Riksdagen har utarbetat 16 nationella miljökvalitetsmål där miljökvalitetsmålet grundvatten av god kvalitet ingår. Det innebär att grundvattnets kvalitet inte ska påverkas negativt av mänsklig aktivitet som till exempel markanvändning och tillförsel av föroreningar. Grundvattnet ska ha en sådan kvalitet att det bidrar till en god livskvalitet för växter och djur i sjöar och vattendrag. Förbrukning och annan typ av mänsklig påverkan får inte leda till att grundvattennivån sänks så att grundvattnets tillgång och kvalitet försämras. Vattenskyddsområden, enligt 7 kap. i miljöbalken, kan fastställas för att skydda en grundvattenförekomst mot miljöfarliga verksamheter och åtgärder kan inrättas så att vattenkvaliteten och mängden i en vattentäkt kan säkerställas. Grundvattnet skyddas också genom de allmänna hänsynsreglerna i miljöbalken, där krav ställs på kunskap, försiktighet och aktsamhet för att inte vattenresurserna ska skadas. Förutom vattenskyddsområden behöver viktiga grundvattenförekomster också skyddas genom till exempel den kommunala och regionala fysiska planeringen, genom tillsyns- och tillståndsförfaranden och genom åtgärder från verksamhetsutövare och markägare. I områden med brist på sötvatten till exempel i kust och skärgård kan kommunen besluta om tillståndsplikt (9 kap. 10 miljöbalken) för att anlägga en brunn för vattenuttag. Det hydrologiska kretsloppet Det hydrologiska kretsloppet är globalt och beskriver vattnets omsättning mellan olika former och tillstånd. Vattnet förekommer som vattenånga, nederbörd i flytande form som regn eller i fast form som snö eller is. Det har flöden i form av ytvatten, markvatten och grundvatten i tillstånd från sött till salt. En stor del av nederbörden som infiltreras används av växterna och avgår till atmosfären genom avdunstning. En liten del av nederbörden rinner av på markytan. Huvuddelen av nederbörden infiltrerar i markens översta del (växternas rotzon) och bildar markvatten, som hålls kvar i jorden av kapillära krafter. När markporerna blir så vattenfyllda att vattenhalten överstiger fältkapaciteten, det vill säga att de kapillära krafterna inte kan hålla mer vatten, startar perkolation till underliggande jordlager där grundvattenbildning sker. Grundvattnet är alltså det vatten som fyller alla porer i jord och berggrund och skapar en så kallad mättad zon. I grundvattenmagasinet transporteras vattnet i olika riktningar beroende på topografins variationer i höjd och sidled. Grundvattnet når markytan i sänkor där det kan bilda våtmarker eller når direkt ut i floder, sjöar och hav. Från ytvattenmagasin, markytor och vegetation sker avdunstning. Bildad vattenånga stiger upp i atmosfären, 3

14 Martin Holmstedt kondenseras och bildar moln (figur 1.). Med andra ord kan inget vatten försvinna vilket också kan illustreras med hjälp av vattenbalansekvationen: P = E + R + S. Den nederbörd (P) som faller över ett avrinningsområde fördelas mellan avdunstning (E), avrinning (R) och förändring av vattenmagasinet ( S). Vatten som tillförs ett avrinningsområde (P) måste antingen lagras ( S) eller avgå (E + R) enligt ekvationen. Lagringen kan vara både positiv och negativ beroende på förhållandet mellan vattenmagasinets påfyllning och uttömning (figur 2.). Figur 1. Det hydrologiska kretsloppet (Knutsson och Morfeldt, 1978). Figur 2. Genomsnittlig vattenbalans för Stockholm ( ). Vattenbalansen är positiv under hösten och vintern då det är ett vattenöverskott. Under sommaren är vattenbalansen negativ (gult fält) då avdunstningen är större än nederbörden och lagringsmöjligheterna är som lägst (Engqvist och Fogdestam, 1984). 4

15 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Förutsättningar för grundvattenbildning Förutsättningar som styr den effektiva nederbördens (nederbörd minskad med avdunstning från markytor och vegetation) förmåga att infiltrera marken och bilda grundvatten är topografin och markens egenskaper. Olika typer av jord- och bergarter har varierande porositet vilket påverkar markytans förmåga att leda vatten (permeabilitet). Infiltration sker lättast i grovkorniga och homogena jordarter beroende på att de har hög porositet och således mycket god permeabilitet. Till viss del sker också infiltration i finkornigare jordarter som till exempel silt och lera men här binds vattnet hårt av kapillära krafter och används i huvudsak av växternas rotupptag vilket innebär att grundvattenbildningen blir mindre i dessa jordarter. I kristallin berggrund är det förekomsten av sprickor och krosszoner i varierande frekvens, storlek och riktning som avgör hur stor andel av nederbördstillskottet som kan infiltrera. Dock är berggrundens så kallade kinematiska porositet (det vill säga den andel av berget genom vilket grundvattnet kan strömma) mindre än 0,05 % av bergsmassan (för gnejs och granit) vilket gör att lagringen av vatten i berget är betydligt mindre än tillgången på vatten som nederbörden ger (Fleetwood och Olofsson, 2000). Ett grundvattenflöde kan endast uppstå om permeabla jordlager står i hydraulisk förbindelse med berggrundens sprickor. Bergsprickorna anses därmed vara dåliga grundvattenmagasin, men kan däremot vara goda ledare av grundvatten (Fleetwood och Olofsson, 2000). Figur 3 visar sprickmönster och grundvattennivåer för de i Sverige vanligaste bergarterna granit och gnejs. Granit har sprickor som är orienterade i olika riktningar och som är förbundna med varandra i flera plan vilket skapar en god hydraulisk förbindelse mellan sprickorna (Lindell, 1987). I gnejs är sprickorna sällan i förbindelse med varandra och oftast orienterade i samma riktning vilket gör att grundvattennivån varierar mellan olika sprickor. Därför är möjligheterna större i granit att få upp grundvatten från lägre djup och i större mängd (Lindell, 1987). Figur 3. Grundvatten i gnejs och granit (Bergman och Sund, 1980 efter Knutsson och Morfeldt, 1978). 5

16 Martin Holmstedt Grundvattenmagasinets storlek beror på jordarternas mäktighet och effektiva porositet, det vill säga den porvolym som dräneras när grundvattennivån sjunker. Ju högre den effektiva porositeten är desto bättre förutsättningar för grundvattenuttag. Den effektiva porositeten i sand är cirka 20 % medan morän endast har en effektiv porositet på 2-5 % (Lindell, 1987). En annan faktor som har betydande inverkan på grundvattenbildningen är avrinningens storlek. Då avrinningen är mycket mindre än nederbörden blir variationerna hos avrinningen under ett år mycket större än hos årsnederbörden särskilt under torrperioder. Därför har nederbördens storlek betydande påverkan på grundvattenmagasinets påfyllnadshastighet (Grip och Rodhe, 2000). Topografin styr grundvattnets lutning, riktning och flödeshastighet. Grundvattensystemet kan enkelt delas upp i ett inströmningsområde och ett utströmningsområde (figur 4.). I inströmningsområdet är marken omättad och nederbörd har möjlighet att infiltrera markytan och perkolera ned till grundvattenytan. Här har grundvattenflödet en nedåtriktad flödeskomponent. I utsrömningsområdet är marken mättad på vatten och grundvattenflödet har där en uppåtriktad flödeskomponent. Här sker nästintill ingen grundvattenbildning eftersom nederbörden inte förmår att infiltrera markytan. I flacka kust- och skärgårdsområden bestäms grundvattnets flödesgradient av grundvattennivån i förhållande till sjö- och havsyta. Under denna nivå i till exempel berggrund under havsbotten antas flödet vara mycket litet och utgörs då främst av ett regionalt flöde (Olofsson et al., 2001). Grundvattnets ålder ökar med djupet och avståndet från inströmningsområdet. Det yngsta grundvattnet förekommer oftast i grunda brunnar på höjder och det äldsta i djupa brunnar placerade i dalgångar som fungerar som utströmningsområden. I kristallin berggrund med mycket sprickor kan grundvattenflödet uppträda annorlunda eftersom vattnets andel i ett fåtal vattenförande sprickor utgör en mycket liten andel av den totala volymen. Vattenpartiklarnas hastighet kan därmed vara mycket större än i lösa jordlager även om det totala vattenflödet är mindre (Lundin, 1982). Nederbörd Grundvattnets rörelse Figur 4. Nederbörd infiltrerar markytan på höjdområden och tillförs grundvattnet. Grundvattnet har en nedåtriktad flödeskomponent i inströmningsområdet och en uppåtriktad flödeskomponent i utströmningsområdet. I utströmningsområdet som befinner sig i låglänta områden sker nästintill ingen infiltration av nederbörd då marken är vattenmättad (efter Naturvårdsverket, 2008). 6

17 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Grundvattenbildningens variation under ett år Grundvattennivån varierar stort under ett år och påverkas av årstidernas växlingar i nederbörd och avdunstning. Under vinterhalvåret ökar tjälbildningen vilket drastiskt minskar nederbördens förmåga att infiltrera marken. Markvattnet är då bundet i form av is och eventuell nederbörd i form av regn kan infiltrera marken först när tjälen har släppt. Den nederbörd som faller under vintern avgår till stor del genom avdunstning från snö och is samt genom ytavrinning. Grundvattennivån sjunker under vintern och intar i de mellersta delarna av Sverige i slutet av mars ett minimivärde innan snösmältningen börjar och tjälen har gått ur marken (von Brömssen, 1968). Under denna period stiger grundvattennivån kraftigt och når under april sitt maximivärde för att sedan successivt sjunka under senvåren och sommaren. På sommaren då vegetationsperioden är som intensivast avdunstar en mycket stor andel av nederbörden från vegetation, markytor samt ytvatten. I markens omättade zon sker ett stort vattenupptag via växternas rötter (som avgår via avdunstning). Nederbördens infiltration under denna period är nästintill noll (von Brömssen, 1968). I slutet av september intar grundvattennivån sitt absoluta minimivärde för att sedan stiga under vegetationsperiodens slut då även sjunkande temperaturer bidrar till lägre avdunstning. Under höstperioden medför en ökad nederbördsmängd att marken blir vattenmättad och ett givet nederbördstillskott ger ett högt infiltrationstillskott. Grundvattennivån stiger igen och får ett nytt maximivärde innan vintern då tjälbildningen på nytt minskar förutsättningarna för nederbörden att infiltrera marken. I skärgården är temperaturen högre än på fastlandet under senhösten eftersom Östersjöns värmehållande förmåga bidrar till högre lufttemperaturer i kust- och skärgårdsområden. Förutsättningarna för snöbildning blir därför även mycket lägre under vintern. Även starka vindar och brist på vegetation som gör att snön kan ligga kvar bidrar till sämre förutsättningar för grundvattenbildning under våren i samband med snösmältningen (Fleetwood och Olofsson, 2000). Enligt SGU:s variationskurva (figur 5.), som visar grundvattnets nivåskillnader (från ett område i Vaxholms kommun) längs en tidsserie från , kan man se att periodernas längd varierar mellan 0 och 150 dagar med ett snitt på 85 dagar då den uppmätta grundvattennivån ligger under månadsmedelvärdet. Under perioden maj till september är grundvattenbildningen som lägst samtidigt som uttaget av grundvatten brukar vara som störst (figur 6.). Figur 5. Grundvattnets uppmätta nivå är lägre än månadsmedelvärdet i snitt 85 dagar per år. Figur 6 visar att vattenbehovet är som störst under sommaren då grundvattenbildningen är som lägst (SGU, ). 7

18 Martin Holmstedt Saltvattenpåverkan i den egna brunnen Förhöjda kloridhalter i grundvattnet har flera orsaker. Brunnens placering och djup samt uttagets storlek av grundvatten är faktorer som kan inverka på det salta vattnets ursprung. Faktorer som inducerad infiltration (saltvatteninträngning), förhöjning av gränsskiktet mellan sött och salt grundvatten med uppträngning av havsvatten av recent men också av relikt ursprung (det vill säga fossilt saltvatten från den senaste istiden), inverkar på grundvattnets sammansättning av salt och sött vatten. Utöver dessa faktorer påverkas även salthalten i grundvattnet av nederbördens sammansättning och av vägsaltning under vintern. Inducerad infiltration Inducerad infiltration beror på brunnens nära placering i förhållande till kusten. Vid uttag av grundvatten bildas en sänktratt runt brunnen i samband med att grundvattennivån sjunker. Ett hydrauliskt flöde av saltvatten riktas då in mot land istället för ut mot havet på grund av att grundvattennivån hamnar under havsytans nivå. Figur 7 visar hur sänktratten kring två bergborrade brunnar på en ö omgiven av saltvatten kommer i kontakt med varandra så att salt havsvatten kan tränga in i sötvattenmagasinet då grundvattenuttaget har ändrat jämvikten mellan sött grundvatten och salt havsvatten. Risken för saltvatteninträngning ökar ju längre ner i topografin brunnen är belägen samt med ökat borrdjup. Figur 7. Sänktrattar kring två bergborrade brunnar på en ö omgiven av salt havsvatten. Uttagen av grundvatten medför att gränsskiktet mellan sött och salt vatten förskjuts så att saltvatten får möjlighet att tränga in i brunnarna (efter Bergman och Sund, 1986). Förhöjning av gränsskiktet mellan sött och salt grundvatten Saltvattenuppträngning genom förhöjning av gränsskiktet mellan sött och salt grundvatten är troligen den vanligaste orsaken till förhöjda salthalter i grundvattnet (Lindell, 1987). Om en brunn har borrats för djupt eller om uttaget är för stort i förhållande till nybildningen av grundvatten kan gränsskiktet mellan det lättare sötvattnet och det tyngre saltvattnet förskjutas uppåt vilket möjliggör att saltvatten kan tränga upp i brunnens botten (figur 8.). För att undvika saltvattenuppträngning får inte brunnen borras djupare än att upphöjningen av gränsskiktet mellan sött och salt grundvatten är högst en tredjedel av avståndet mellan brunnens botten och gränsskiktets ursprungliga läge (Lindell, 1987). Borrade brunnar i berg löper generellt större risk att drabbas av saltvattenuppträngning än grävda brunnar eftersom berggrunden har låg porositet och är beroende av påfyllnad från det ovanliggande jordtäcket. Ett tunt och tätt jordtäcke med låg permeabilitet medför att mindre vatten kan infiltrera marken och perkolera ned till 8

19 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet grundvattenytan för att sedan tränga ned i berggrundens sprickzoner. Därför är riskerna som störst vid torrperioder och stora vattenuttag då möjligheterna att bilda grundvatten är som allra lägst. Figur 8. Sötvattenmagasin under en ö omgiven av saltvatten från havet (Bergman och Sund, 1986). Relikt saltvatten från den senaste istiden Efter inlandsisens avsmältning täcktes stora delar av Sveriges yta av hav. Östersjön har genomgått flera havsstadier med varierande salthalter. Från Baltiska issjön, som var ett uppdämt sötvattenstadium, som senare tappades ut och fick brackvattenkaraktär till de saltvattenförhållanden som råder i dagens Östersjön (figur 9.). Områden under marina gränsen täcktes av salt havsvatten som senare blev kvar i berggrundens sprickor i takt med den pågående landhöjningen. Särskilt i låglänta kustområden lagrades relikt saltvatten i kristallin berggrund och i lösa jordlager som till exempel marina leror. Relikt saltvattnet kan ha kloridhalter över mg/l (på djup över 1000 m) (SGU, 2006) och underlagrar både recent havsvatten som har en lägre salthalt (upp till cirka 3000 mg/l) och sött grundvatten. Det relikta saltvattnet har successivt trängts undan av sött grundvatten i varierande utsträckning beroende på jordarternas olika permeabilitet och berggrundens inhomogena struktur. Därför är det svårt att exakt veta fördelningen av relikt saltvatten i jord och berggrund vilket gör det komplicerat att förutse saltvattenpåverkan i samband med brunnsborrning (Kökeritz, 1993). Områden ovanför HK täcktes aldrig av hav efter inlandsisens avsmältning och har därför aldrig påverkats av relikt havsvatten (figur 10.). 9

20 Martin Holmstedt Figur 9. Olika Östersjöstadier med varierande salthalter (efter Högström, 1989). Tid f.kr. Namn Vattentyp Baltiska issjön Sött Yoldiahavet Bräckt Ancylussjön Sött Litorinahavet Salt Östersjön Bräckt Figur 10. Karta med områden under MG i grön färg. Turkos färg utgörs av områden som har varit täckta av sött men inte salt vatten. Lila färg utgörs av områden ovan HK som aldrig täcktes av hav efter inlandsisens avsmältning (Risberg och Pihlblad-Lewin, 2006). Nederbördens sammansättning Grundvattnets salthalt påverkas av nederbördens kemiska sammansättning. Vattenånga innehållande bland annat saltmineral stiger upp i atmosfären, kondenseras och bildar moln. Med nederbörden faller sedan saltpartiklarna som våtdeposition. Påverkan av klorid från nederbörd är cirka 2 mg/l i Stockholms skärgård (Tilly, 1990). Torrdeposition av saltpartiklar kan ske via luftföroreningar och varierar beroende på luftföroreningshalterna. Generellt har grundvattnet en högre naturlig salthalt än nederbörden vilket beror på mineralsammansättningen i jord och berggrund samt växternas kloridanrikning i samband med transpirationen. Fördelning av grundvattenuttag Koncentrerade grundvattenuttag under långa perioder ökar risken för saltvattenpåverkan i dricksvattnet. Då grundvattenuttaget är större än nybildningen av grundvatten förhöjs gränsen mellan sött och salt grundvatten vilket leder till saltvattenpåverkan i brunnen. Koncentrerade uttag på stora djup leder oftast till större upptag av djupt beläget relikt havsvatten. Riktvärden för klorid i dricksvattnet Dricksvattentäkter som försörjer färre än 50 personer eller mindre än 10 m 3 per dygn omfattas av Socialstyrelsens allmänna råd Försiktighetsmått för dricksvatten (SOSFS 2003:17). Dricksvatten som har kloridhalter över 50 mg/l anses ha förhöjda kloridhalter och är påverkat av saltvatten. Vid halter över 100 mg/l kan klorid påskynda korrosionsangrepp på vattenledningar och ger vanligtvis smakförändringar på dricksvattnet vid 10

21 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet halter över 300 mg/l. Sveriges geologiska undersökning har klassificerat typ av vattenkaraktär efter kloridhalt (Lindewald, 1985): Bräckt vatten: mg/l Salt vatten*: mg/l Mycket salt vatten: > 3000 mg/l *I Stockholms läns skärgård är kloridhalten cirka 3000 mg/l (Lindell, 1987) Dricksvattenförsörjning En grundvattentäkt ska kunna tillgodose en familjs dricksvattenbehov för att inte riskera att sina till följd av för stora uttag. Enligt Socialstyrelsen ska en grundvattentäkt kunna förse en familj på fyra personer med minst liter vatten per timme (om varje person förväntas förbruka mellan 100 och 200 liter per dygn) för att inte riskera att överuttag görs (Socialstyrelsen, 2006). Grundvattennivån måste också vara tillfredställande (det vill säga den får inte avsänkas för mycket) och utgöra en buffert för att grundvattenmagasinet ska klara av ett uttag som är större än tillrinningen till exempel vid en tillfälligt hög vattenanvändning (i samband med dusch, bad, bevattning, tvätt och disk). Särskilt under sommaren är risken för överuttag som störst. Om flera brunnar är anlagda i förbindelse med samma vattenförande sprickzon kan grundvattennivån sjunka vilket medför en ökad risk för saltvattenpåverkan. Vid anläggning av en ny brunn i områden som har brist på sötvatten och där en ökad risk för saltvattenpåverkan finns är det bra att borra brunnen grunt och i en så rät vinkel i förhållande till berggrundens sprickzoner som möjligt. Brunnen ska i så fall inte borras djupare än meter och i en vinkel om grader i förhållande till vertikalplanet (Socialstyrelsen, 2006) I känsliga områden för saltvatteninträngning kan det vara lämpligt att anlägga en brunn med större diameter och en större hydrofor (som fungerar som vattenförvaring och tryckutjämnare) med högre kapacitet som ökar bufferten. Ett mjukt upptag av grundvatten stabiliserar grundvattennivån och minskar risken för att gränsskiktet mellan sött och salt grundvatten förhöjs. Två vanliga brunnstyper Det finns ett flertal typer av brunnar som används i Sverige. Här återges endast de två vanligaste brunnstyperna. Bergborrad brunn Bergborrad brunn (figur 11.) är den vanligaste typen av brunn och brukar normalt ge liter per timme beroende på antalet vattenförande sprikzoner, typ av berggrund och jordtäcke samt brunnens placering i topografin (Socialstyrelsen, 2006). Moderna bergborrade brunnar brukar i medeltal borras till meters djup med tryckluft som tillförs borrhammaren som mycket snabbt slår täta slag på borrkronan som maler sig ner i berggrunden (Avanti, ). Ett mellanliggande foderrör gjuts mellan berget och brunnen som tätar och minskar risken för att dagvatten och ytligt grundvatten ska tränga ner i brunnen. Även föroreningar från jord och bergmaterial förhindras att tränga in i borrhålet. Bergborrade brunnar är i regel mindre känsliga mot torrperioder än grävda brunnar på grund av att grundvattnet kan finnas djupt på flera nivåer i berggrunden. 11

22 Martin Holmstedt Intagspump Figur 11. Bergborrad brunn (efter Socialstyrelsen, 2006). Grävd brunn Grävda brunnar (figur 12.) borras oftast inte djupare än 5-6 meter i grundvattenförande jordlager (Socialstyrelsen, 2006). Eftersom jordtäcket oftast har låg mäktighet kan föroreningar från till exempel avlopp, jordbruk och sur nederbörd lättare spridas och tränga ner i jordlagren för att slutligen nå det ytliga grundvattenmagasinet. Därför är brunnens placering av stor betydelse vid anläggningsarbete. Brunnen ska till exempel inte placeras i låglänta utströmningsområden eller nära intilliggande avlopp i uppströms områden som hotar att förorena grundvattnet. Allmänt är det viktigt att brunnen är tät vid markytan så att markföroreningar och avföring från djur inte tränger ner i brunnen. Vid långa torrperioder riskerar grävda brunnar i större utsträckning att sina särskilt i vattenförande sand och moränlager. Figur 12. Grävd brunn (Socialstyrelsen, 2006). 12

23 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Föroreningar från enskilda avlopp I Sverige finns hushåll som saknar anslutning till kommunalt avlopp. 60 % av dessa är permanentboende som svarar för den största andelen av utsläppen (Naturvårdsverket, 2008). Många äldre fastigheter har bristfälliga avloppsanläggningar med en rening bestående av endast slamavskiljning. Hus som byggts under den senaste 30- års perioden är i regel försedda med ytterligare ett reningssteg till exempel infiltration eller markbädd. Inventeringar har dock visat att endast 60 % av dessa har godkänd standard för att klara dagens krav på rening (Naturvårdsverket, 2008). Resultatet har blivit en otillräcklig rening av avloppsvattnet som når vattenmiljön. Övergödning i sjöar och hav samt lokal smittspridning i dricksvattnet har blivit några av följderna. Enskilda avlopp står för en kväve- och fosforbelastning till Östersjön på cirka 1200 respektive 260 ton/år (år 2005) (Naturvårdsverket, 2008). Enskilda avlopp står därmed för cirka % av de totala fosforutsläppen från mänsklig verksamhet (Naturvårdsverket, 2008). Eftersom dricksvattenbrunnar ofta ligger nära befintlig bebyggelse och närliggande mänsklig aktivitet finns stor risk att yt- och grundvattnet blir förorenat på sin väg till brunnen. Vattnet transporterar många av de föroreningar som finns i brunnens tillrinningsområde. Därför är det av stor vikt att skydda brunnens tillrinningsområde och se till så att till exempel inte en närliggande avloppsanläggning bidrar med föroreningsspridning till grundvattnet. Vissa föroreningar försvinner efter en tid i jorden främst genom adsorption på jordpartiklar och genom biologisk nedbrytning. Därför spelar grundvattnets uppehållstid mellan föroreningspunkt och vattentäkt en viktig roll. En annan viktig faktor är vattnets uppehållstid i den omättade zonen eftersom den omättade zonen möjliggör en effektiv nedbrytning under syrerika förhållanden. En mäktig omättad zon utgör ett mycket bra skydd mot många föroreningar. Dock transporteras andra föroreningar som nitrater opåverkade med vattnets rörelse. För sådana föroreningar är hela tillrinningsområdet ett riskområde eftersom spridningsmönstret blir allt större ju längre ifrån föroreningskällan föroreningen befinner sig. En lång strömningsväg medför visserligen att föroreningen späds ut i grundvattnet och adsorberas på mineralpartiklar men en kortvarig föroreningstillförsel kan ändå inverka på en brunn under en lång tid. Partikelhastigheten skiljer sig också mellan olika jordarter och berggrund beroende på skillnader i porositet i det vattenförande skiktet och grundvattenytans lutning i förhållande till brunnen. I kristallin berggrund kan vattnets flöde vara förhållandevis stort. Eftersom porositeten är mycket liten jämfört med i jord är partikelhastigheten vid ett visst flöde många gånger större än motsvarande hastighet i jord. I en bergborrad brunn kan även små uttag ge stora flödeshastigheter. Vid pumpning i berggrund har hastigheter kring 30 meter per dygn uppmätts vid ett avstånd av 30 meter mellan spårämnesinjektion och brunn (Grip och Rodhe, 2000). Bergborrade brunnar i områden med mycket berg i dagen eller tunt jordtäcke kan därför vara känsliga för föroreningar på flera hundra meter från brunnen (Grip och Rodhe, 2000). Om grundvattenuttaget från en brunn ökar, ökar också tillrinningsområdet genom att avsänkningstratten blir vidare. Därför kan föroreningskällor som tidigare befann sig nedströms brunnen istället befinna sig uppströms brunnens placering vilket kan leda till att risken för att brunnen ska bli förorenad ökar. Därför är det viktigt att närliggande avlopp placeras så att grundvattennivån vid avloppsanläggningen är lägre än lägsta vattennivån i brunnen vid uttag. Vattenkvaliteten i brunnen kan också försämras under perioder med hög nederbörd och snösmältning till exempel under höst och tidig vår. En orsak kan vara höga grundvattennivåer och ändrade strömningsförhållanden i jorden. 13

24 Martin Holmstedt Vanliga avloppslösningar Det finns olika typer av enskilda avlopp i Sverige. Här följer några av de vanligaste avloppssystemen. Infiltration En infiltrationsanläggning låter avloppsvattnet naturligt infiltrera marken med grundvattnet som recipient. Reningen sker främst i kontaktytan mellan vatten och jordpartiklar där föroreningar binds adsorptivt på jordpartiklarna. Jorden måste därför vara förhållandevis grovkorning och bestå till exempel av sand, grusig morän eller grövre material. Genom att ha en jämn tillförsel av avloppsvatten kan en syrgasrik miljö upprätthållas i jorden. Detta är en förutsättning för syrekrävande mikroorganismers aktivitet. Genom nitrifikationsprocesser oxideras ammonium och nitritkväve till nitratkväve som är lättrörlig och återfinns i grundvattnet. Kvävereduktion av nitratkväve till kvävgas sker däremot inte eftersom syrefria förhållanden krävs för att sådana processer ska vara verksamma. Syrerika miljöer leder också till att fosforföreningar fälls ut och adsorberas på jordpartiklar. Fosforreduktionen är därmed mycket god till skillnad från reduktionen av kväveföreningar som är mycket begränsad. Halten koliforma bakterier minskar genom biologisk nedbrytning om infiltrationen har en väl fungerande rening (Grip och Rodhe, 2000). Infiltrationsanläggningen är en av de allra vanligaste avloppslösningarna i skärgårdsområden. Dock är denna lösning inte alltid optimal då jordarternas egenskaper samt avståndet till grundvattenytan och berggrund har en betydande inverkan på reningsgraden. I skärgården med tät bebyggelse och tunna jordtäcken kan dricksvattentäkter riskera att förorenas av närliggande infiltrationsanläggningar. Markbädd Markbädden har samma reningsfunktion som infiltrationsanläggningen men består av ett tätskikt i botten och ett uppbyggt sand och dräneringsskikt bestående av grus. Det renade avloppsvattnet leds ut via dräneringsrör i markbäddens botten till ett dike eller annan närliggande recipient. Reningen av organiskt material (BOD) är mycket hög. Fosforreduktionen är däremot sämre, särskilt över tiden (Avloppsguiden, ). Slamavskiljning Slamavskiljning är en mekanisk rening som utgör en förbehandling av avloppsvatten där en slamavskiljare förhindrar igensättning i behandlingsanläggningen genom att svårnedbrytbart grovt partikulärt material avskiljs. På så sätt skapas ett jämnare flöde av avloppsvatten till behandlingsanläggningen samtidigt som slammet avskiljs från vattenfasen och kan tas om hand. Slamavskiljare är ofta ett förbehandlingssteg till infiltration och markbädd. Torrtoalett Torrtoaletter är system som inte använder spolvatten utan avfallet samlas upp och behandlas separat från eventuellt BDT- vatten (bad-, disk- och tvättvatten) genom till exempel kompostering. En mycket vanlig lösning är mulltoalett som har en ansluten behållare där avfallet samlas upp och bryts ned till mull av mikrobiologiska nedbrytningsprocesser. Då huvuddelen av växtnäringen från hushållet tas om hand blir utsläppen till vatten mycket små. 14

25 Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi, Stockholms universitet Sluten tank I områden där till exempel stor risk föreligger att närliggande recipient eller vattentäkt kommer att förorenas är sluten tank ett bra alternativ för uppsamling av spolvatten från WC. Spolvattnet kan sedan tas om hand av kommunalt reningsverk eller hygieniseras innan spridning på åkermark. För att få rimliga mängder klosettvatten till tanken måste extremt snålspolande toaletter användas (Naturvårdsverket, 2002). Genom separat uppsamling av klosettvattnet kan utsläppen av kväve, fosfor och syreförbrukande ämnen (BOD) minska. Minireningsverk Ett minireningsverk fungerar efter samma princip som ett kommunalt reningsverk det vill säga med sedimentering, biologisk rening och kemisk fällning. Efter mekanisk slamavskiljning kommer ett biologiskt reningssteg som utgörs av mikroorganismer som reducerar kväve och BOD medan det kemiska fällningssteget har i uppgift att fälla ut fosfor. Vid stabil drift utan störningar är reduceringen av BOD och fosfor mycket god medan reduktion av kväve är relativt låg (Avloppsguiden, ). Det fosforrika slammet kan användas som jordförbättringsmedel inom jordbruket. Normal eller hög skyddsnivå Enligt miljöbalken är det förbjudet att släppa ut avloppsvatten som enbart behandlas av slamavskiljning utan efterföljande rening. I Naturvårdsverkets allmänna råd om små avlopp ställs krav på det enskilda avloppets utformning och funktion (för upp till 25 personer). Avloppet ska uppfylla vissa funktionella krav som har klassificerats enligt normal eller hög skyddsnivå. Normal skyddsnivå innebär att avloppet ska uppfylla en reningsgrad på minst 90 % av syreförbrukande organiska ämnen (BOD) och 70 % reduktion av fosfor. Därutöver ska till exempel vattensnål teknik användas som snålspolande toaletter, fosfatfria tvättmedel, möjlig återvinning av näringsämnen och minimering av risk för smittspridning via avloppsvatten hos djur och människor. Hög skyddsnivå innebär att ytterligare krav ställs utöver nyss nämnda. Avloppsanordningen förväntas att reducera minst 90 % av fosforutsläppen samt klarar av att reducera minst 50 % av kväveutsläppen. Kraven för hög skyddsnivå innebär också att vissa utsläpp kan förbjudas helt eller att ytterligare reningssteg måste läggas till som reducerar föroreningshalterna om till exempel känsliga dricksvattentäkter riskerar att förorenas. Av kommunen krävs tillstånd för att få anlägga enskilt avlopp. Kommunen har också möjlighet att bestämma enskilda krav på avloppets utformning och funktion i aktuellt område (efter skyddsnivå). Valet av avloppslösning beror i hög grad på om fastigheten används permanent eller som fritidsbostad samt var fastigheten är belägen. I glesbyggda områden där inga särskilt skyddsvärda objekt som badvatten och dricksvattentäkter riskerar att påverkas används ofta slamavskiljare med infiltration eller markbädd. Permanentbostäder har oftast en mycket hög vattenstandard med en vattenbaserad avloppslösning (WC) och släpper både ut bad- disk och tvättvatten (BDT- vatten) samt avloppsvatten från WC. Fritidsfastigheter har i högre utsträckning en lägre vattenstandard med en torr toalettlösning till exempel mulltoalett (Naturvårdsverket, 2002). Fördelen med torr toalettlösning är en starkt minskad påverkan av närsaltsläckage av kväve och fosfor till recipienten eftersom kraven på ett kretslopp med återföring av näringsämnena skulle fungera betydligt bättre. 15