För Södermanlands läns Luftvårdsförbund

Transkript

1 ) U GHUPDQODQGVOlQV/XIWYnUGVI UEXQG gyhuydnqlqjdyoxiwi URUHQLQJDUL GHUPDQODQGVOlQ 5HVXOWDWWLOORFKPHGVHSWHPEHU Cecilia Akselsson, redaktör B Aneboda, april

2 För Södermanlands läns Luftvårdsförbund Övervakning av luftföroreningar i Södermanlands län Resultat till och med september På uppdrag av Södermanlands läns Luftvårdsförbund har IVL mätt nedfall av luftföroreningar, markvattnets kvalitet och lufthalter på sex lokaler i Södermanlands län. Syftet är att beskriva nedfallets storlek och markvattnets sammansättning i skogsytorna, men även visa skillnader mellan olika delar av regionen och hur förhållandena ändras med tiden. Mätningar har bedrivits sedan. De flesta provytorna ligger i skogsvårdsorganisationens observationsytor, vilket gör att Luftvårdsförbundets data kan jämföras med skogliga uppgifter. Nedfallet av svavel och kväve i Sverige är störst i sydväst och minskar mot nordost. Belastningen i Södermanlands län är därmed förhållandevis låg jämfört med övriga län i södra och mellersta Sverige. Nedfall av svavel i skog i de undersökta provytorna har minskat sedan mätningarna startade, vilket till stor del beror på minskad torrdeposition. När det gäller kväve är det svårt att se trender. Nivån kommer att vara lägre år både för svavel och kväve enligt prognoser baserade på internationella överenskommelser om utsläppsminskningar. Nederbörden under det hydrologiska året från oktober till september uppgick till drygt 5 mm, räknat som genomsnitt för samtliga lokaler. Nedfallet av svavel i skog var nästan kg/ha, vilket tillsammans med /7 är den lägsta noteringen sedan mätningarna startade. Nedfallet av kväve på öppet fält var ungefär 5 kg/ha och den totala depositionen till skog kan uppskattas vara större på grund av torrdepositionen. Liksom tidigare år var markvattnet i Råsjön mest försurningspåverkat, med ph-värde under 5. Lufthalter av svaveldioxid, kvävedioxid och ammoniak var på ungefär samma nivå som året innan. Sommarens halter av marknära ozon innebär risk för skador på vegetationen. De var högre än föregående år, på grund av den soliga sommaren. Figur. Principskiss för mätningarna. Uppdragsgivare: Södermanlands läns Luftvårdsförbund Utförande organ: IVL Svenska Miljöinstitutet AB Aneboda, SE- LAMMHULT Författare: Cecilia Akselsson, red. Nyckelord: Deposition, svavel, kväve, skogsytor, försurning, markvatten, lufthalter, Södermanlands län IVL rapport B Beställs från: Södermanlands läns Luftvårdsförbund Sven-Erik Geite c/o Länsstyrelsen i Södermanland NYKÖPING eller IVL, Publikationsservice Box SE- STOCKHOLM Tel: -5 5 Fax: : 5 5 publikationsservice@ivl.se

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

4 Inledning På uppdrag av luftvårdsförbund, länsstyrelser, skogsvårdsstyrelser och kommuner mäter IVL i Aneboda deposition och markvatten på över lokaler i Sverige. Fördelning i landet framgår av figur. Syftet med undersökningarna är att kvantifiera belastning och beskriva effekter i marken. På vissa lokaler mäts lufthalter av svaveldioxid, kvävekomponenter och ozon. Resultaten från undersökningarna samlas i en databas på IVL där bearbetning sker. Ett mätår är ett hydrologiskt år som sträcker sig från oktober till september. Resultat avseende tillstånd och tidsutveckling redovisas i årliga länsrapporter. Ord och begrepp som förekommer i texten förklaras i faktarutan på sidan. Där finns även en förklaring till innehållet i stationsfigurerna, som visar resultat från enskilda lokaler. Ytterligare information, förklaringar och metodbeskrivningar nås via hemsidan, Provtagning av nederbörd sker på öppna ytor och analys av föroreningsmängderna ger ett mått på huvudsakligen det våta nedfallet. Provtagning av krondropp görs på närbelägna skogsytor. Skogsmarkens reaktion på det sura nedfallet studeras framför allt genom markvattenstudier. Lufthalter mäts med diffusionsprovtagare som kvantitativt absorberar den gas som skall analyseras. Huvuddelen av undersökningarna av luftföroreningar sker i Skogsvårdsorganisationens (SVO) skogliga observationsytor. SVO undersöker regelbundet skogens och skogsmarkens tillstånd, som tillväxt, kronutglesning samt barr- och markkemi. Det gör att luftföroreningarnas inverkan på skogens och markens tillstånd kan analyseras. De skogliga observationsytorna ingår i såväl ett nationellt som ett Europeiskt nät. De första mätningarna påbörjades i Blekinge hösten 5. Sedan har fler län kommit till och de samordnade undersökningarna omfattar nu större delen av landet. Metoderna har i princip bibehållits sedan starten och ingår nu i EUs manualer för miljöövervakning. Under åren 7- har ett samarbetsprojekt bedrivits mellan länen, Naturvårdsverket (NV) och IVL. Bland annat innebär det att statliga anslag, via NV och IVL, kunnat komplettera och utveckla verksamheten. Främst gäller det mätmetoder, förbättrade rutiner för databearbetning, utvärdering och presentation samt ökad datatillgänglighet och samordning. Arbetet har utförts i samråd med en styr- och referensgrupp bestående av personer från de olika organisationerna. Syftet med projektet har varit att utveckla och rationalisera de regionala mätningarna så att nyttan för avnämarna ökar. Samarbetsprojektet slutredovisades vid ett seminarium på Kronobergshed i januari. En sammanfattande slutrapport publiceras våren. Avkastningen av samarbetsprojektet är bland annat ett förslag till framtida regional övervakning av luftföroreningar. Förslaget presenterades vid seminariet och motiveras närmare i slutrapporten. Resultat från depositionsmätningarna har tidigare jämförts med kritisk belastningsgräns. Nu föreslagna miljökvalitetsmål ska uppnås till år. De baseras på beslutade utsläppsbegränsande åtgärder. Utsläppsminskning kan räknas om till deposition i olika delar av landet och jämföras med regionala mätningar. För Svealand innebär miljökvalitetsmålet cirka,5 kg svavel och kg kväve per ha och år, vilket är förväntad genomsnittlig belastning i både öppna och skogbevuxna områden år. För markvatten kan faktisk utveckling jämföras med modellberäknad återhämtning som förväntas i takt med att nedfallet av försurande ämnen minskar. Undersökningarna i Södermanlands län är resultat av ett lagarbete. Provtagning har utförts av representanter från Länsstyrelsen och kommuner: Ingemar Brunell, Sven-Erik Geite, Ulla Hallin, Eva Källklint, Torbjörn Lundahl och Helena Zoergel. IVL har utfört analys, utvärdering och redovisning. Gunnel Hedberg, Karol Koos, Marie Jonsson, Inger Torbrink, Sari Svensson, Anna Danielsson, Christer Larsson, Kerstin Hommerberg och Brita Dusan står för analysarbetet. Validering av data har huvudsakligen utförts av Gunnel Hedberg. Johan Knulst, Gunnar Malm och Cecilia Akselsson har arbetat med databearbetning och figurframställning. Eva Hallgren Larsson har varit projektledare och tillsammans med Cecilia Akselsson, Olle Westling, och Gunilla Pihl Karlsson (lufthalter) svarat för utvärdering och rapportering. Figur. Krondroppsnätet /. Samordnade mätningar av luftföroreningar i skogliga observationsytor.

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

6 5 Stationsvis redovisning Figur -, deposition och markvatten, figur, halter i luft samt tabell -5. Edeby (D ): EU-yta med - årig granskog. Lokalen ligger i nedre delen av en sluttning i en svacka mellan höjder och kalspolade hällar. Markfuktigheten i de centrala delarna är frisk-fuktig och markvegetationstypen en lågört. Jordmånen är av övergångstyp utbildad på mjälig lera. Nederbörden och nedfallet av svavel och kväve på öppet fält var under det hydrologiska året / i samma storleksordning som under föregående år. Svaveldepositionen på öppet fält var drygt kg/ha (exklusive havssaltsbidrag) och i skogen deponerades knappt kg/ha. Kvävedepositionen uppmättes till, kg/ha i skogen och mer än det dubbla på öppet fält. Skillnaden beror på upptag och omvandling av kväve i träden. Den totala kvävedepositionen i skog kan antas vara högre än depositionen på öppet fält, på grund av torrdeposition i skogen. Det har vid upprepade tillfällen varit svårt att få markvatten vid provtagningarna i skogsytan. Detta beror dels på den finkorniga marken och dels på att lysimetrarna vandaliserats av vildsvin. Nya lysimetrar har installerats både i maj och oktober samt i november. Vid det senare tillfället hägnades lysimetrarna in för att i möjligaste mån undvika ytterligare störningar på grund av vildsvin. Septemberprovtagningen från det hydrologiska året / gick inte att genomföra på grund av vildsvinen, men det finns mätningar från oktober och maj. Vid de två tillfällena noterades ph-värdena, och 5,5. Halterna av baskatjoner och oorganiskt aluminium var måttliga. Edeby är den enda i länet med nitrathalter över detektionsgränsen under /. Halten var, mg/l i oktober och, mg/l i maj. Även ammoniumhalten var bland de högre i länet under det hydrologiska året. De förhöjda kvävehalterna kan bero på att marken bearbetats av vildsvin. Mätningar av lufthalter bedrivs sedan 7/ i Edeby. Under / var årsmedelhalten av svaveldioxid (SO ),7 µg/m, precis som föregående år. Detta innebär ungefär samma nivå som i angränsande län. Även årsmedelhalten av kvävedioxid (NO ),, µg/m, var i nivå med halterna i angränsande län, med undantag av några provytor i närheten av Stockholm, där halterna var avsevärt högre. SO - och NO -halterna i Edeby var långt under svenska miljökvalitetsnormer för skydd av ekosystem och hälsa. Sommarhalvårets medelvärde av ammoniak (NH ) uppgick till,5 µg/m, vilket är något högre än i angränsande län med ammoniakmätningar, Västmanland och Östergötland. Sommarhalvårets medelvärde av ozon (O ) uppgick till µg/m i Edeby. Medelhalten var högre än angivet miljömål vilket dock inte är unikt för den här lokalen. Överskridande av miljömålet för marknära ozon förekommer i hela Sverige, men är störst i sydligaste Sverige och ganska litet i norra delen av landet. De förhöjda ozonhalterna bedöms orsaka skördeförluster inom både jord- och skogsbruk. EMEP-stationen Aspvreten, som ligger i den sydöstra delen av länet, visade på något högre halter av ozon och NO än Edeby. SO - halten var däremot ungefär den samma på de båda lokalerna. Stigtomtamalmen (D ): Nationell observationsyta med 5-årig tallskog på torr mark (ingår i nationellt nät av skogliga observationsytor). Ytan har fältskikt av smalbladigt gräs och jordmån av järnpodsol utbildad på jordarten grovmo. Under / var nederbörden på öppet fält på Stigtomtamalmen mm, vilket är mm mindre än året före. Detta återspeglas i en något lägre svavel- och kvävedeposition på öppet fält. Svaveldepositionen (exklusive havssaltets bidrag) i skog uppgick under / till, kg/ha, vilket är den minsta depositionen i länet. Liten deposition i skogen kan delvis förklaras med att torrdepositionen i tallskog är lägre än i granskog. Svaveldepositionen i skogsytan i Stigtomtamalmen var mindre än på öppet fält. Det är inte är ovanligt i tallytor där torrdepositionens betydelse är begränsad, vilket medför att andra faktorer styr skillnader mellan skogsytan och provytan på öppet fält. Totaldepositionen av kväve i skog kan uppskattas till omkring kg/ha. Sommaren och hösten var torr i länet och markvatten kunde enbart provtas vid ett tillfälle, i maj, under det hydrologiska året. Markvattnets ph uppmättes till, och baskatjonhalten var måttlig. Aluminiumhalten var låg och nitrathalten var under detektionsgränsen. Vallmotorp (D ): Nationell observationsyta med -årig granskog på plan mark nordost Katrineholm. Jordarten är grovkornigt sediment (grusig sand) och jordmånen järnpodsol. Årsnederbörden i Vallmotorp var mm lägre / än de båda tidigare åren i mätserien. Trots det var depositionen av svavel och kväve i samma nivå som året innan, vilket visar på högre koncentrationer i nederbörden. Svaveldepositionen i skog (exklusive havssaltets bidrag) uppgick / till,5 kg/ha. Kvävedepositionen på öppet fält uppmättes till, kg/ha och i skogen uppmättes,5 kg/ha. Skillnaden är större på övriga lokaler i länet. Orsaken är troligtvis att upptag eller omvandling av kväve i trädkronorna haft mindre omfattning i Vallmotorp än på andra lokaler i länet. Två markvattenprovtagningar utfördes i Vallmotorp under /, i maj och september. Precis som vid tidigare mätningar var ph-värdet omkring 5, aluminiumhalterna var måttliga och kalciumhalterna låga, omkring

7 mg/l. Kvävehalterna var under detektionsgränsen vid båda provtagningarna. Knutsta, Öja socken (D ): Nationell yta med -årig tallskog och viss inblandning av gran. Lokalen ligger på sluttningen av en rullstensås och har fältskikt av blåbär. Markfuktigheten är frisk, jordmånen är järnpodsol och jordarten isälvssand. Svaveldepositionen (exklusive havssaltets bidrag) i Knutsta var, kg/ha under /. Knutsta, och den andra tallytan i länet Stigtomtamalmen, är de enda lokaler med svaveldeposition som understiger kg/ha i skogen. Orsaken till den lägre depositionen i tallytorna är att torrdepositionen till tallskog är mindre än till granskog. Kvävedepositionen på öppet fält i Knutsta uppgick till, kg/ha, vilket är den lägsta noteringen i länet. Under det hydrologiska året / utfördes två markvattenkemiska provtagningar i Knutsta. Liksom vid tidigare mätningar var ph-värdet relativt högt, omkring,. Aluminiumhalten var måttlig och kalciumhalten förhållandevis hög. Markvattnets innehåll av oorganiskt kväve var under detektionsgränsen med undantag av en svag förhöjning av halten ammoniumkväve i maj,, mg/l. Åker (D 5): -årig granskog sydost Strängnäs. Åker är en av två lokaler i länet med mätserie från januari. Under / var nederbörden i Åker den näst högsta (75 mm) under mätserien. Endast föregående år noterades större nederbördsmängd, 7 mm. Åker var den lokal i länet med störst nederbördsmängd under /. Detta återspeglas i våtdepositionen av svavel och kväve, som var länets högsta under året,, kg svavel och 7, kg kväve per hektar. Anmärkningsvärt för Åker är att svaveldepositionen, liksom föregående år, var högre på öppet fält än i skogen. På grund av torrdeposition i skog, är depositionen vanligtvis större i skog än på öppet fält. En förklaring till att depositonen i skog och på öppet fält är på samma nivå är att torrdepositionen minskat kraftigt under -talet, och därmed fått minskad betydelse, vilket gör att nivåerna i skog och på öppet fält närmar sig varann. Detta brukar dock vara tydligast i tallytor, eftersom andelen torrdeposition är mindre där. Svaveldepositionen i skog var den näst lägsta under tidsserien,,5 kg/ha, vilket stämmer överens med ovanstående resonemang. Kvävedepositionen på öppet fält var länets största. I skog var depositionen bara drygt hälften så stor. Detta är normalt med tanke på trädens upptag och omvandling av kväve. Markvattenmätningar för / finns från oktober och maj i Åker. Som tidigare år var ph-värdet drygt 5. Kalcium- och magnesiumhalterna var relativt höga och aluminiumhalten måttlig, omkring, mg/l. Kvävehalten var under detektionsgränsen. Råsjön (D 5): Gammal självföryngrad granskog (7 år) i småkuperad terräng på sandig-moig moränmark. Jordmånen är podsol och ståndortsindex G. Tillsammans med Åker har den länets längsta mätserie, från januari. Råsjön är den lokal i länet med störst svaveldeposition i skogen. Precis som i Åker har depositionen minskat sedan mätstart, / noterades den näst lägsta depositionen, 5, kg/ha (exklusive havssaltets bidrag). Svaveldepositionen på öppet fält var däremot på ungefär samma nivå i Råsjön som på övriga lokaler. Den omfattande depositionen i skog kan förklaras med att torrdepositionen i den gamla granskogen i Råsjön är större än på övriga ytor i länet. Kvävedepositionen i Råsjön,, kg/ha på öppet fält under /, var på samma nivå som flertalet övriga ytor i länet. Det finns heller ingen tydlig tidstrend som det gör för svavel. I Råsjön kunde enbart en markvattenprovtagning utföras under /, i maj. Liksom tidigare år var ph-värdet länets lägsta,,. Halterna av baskatjoner och aluminium var högre än på övriga lokaler i länet Nitratkväve var under detektionsgränsen, och ammoniumkvävehalten var, mg/l.

8 Figur. Lokal D, Edeby Gran, år Nederbörd på ÖF (mm) /7 7/ / Sommar Vinter /7 7/ / /7 7/ / 5 /7 7/ / /7 7/ / /7 7/ /

9 Figur. Lokal D, Stigtomtamalmen Tall, 5 år Nederbörd på ÖF (mm) /7 7/ / Sommar Vinter /7 7/ / /7 7/ / 5 /7 7/ / /7 7/ / /7 7/ /

10 Figur 5. Lokal D, Vallmotorp Gran, år Nederbörd på ÖF (mm) /7 7/ / Sommar Vinter /7 7/ / /7 7/ / 5 /7 7/ / /7 7/ / /7 7/ /

11 Figur. Lokal D, Knutsta Tall, år Nederbörd på ÖF (mm) /7 7/ / Sommar Vinter /7 7/ / /7 7/ / 5 /7 7/ / /7 7/ / /7 7/ /

12 Figur 7. Lokal D 5, Åker Gran, år Nederbörd på ÖF (mm) MV 7/ / Sommar Vinter / / 7/ / 5 7/ / 7/ / 7/ /

13 Figur. Lokal D 5, Råsjön Gran, 75 år Nederbörd på ÖF (mm) MV 7/ / Sommar Vinter / / 7/ / 5 7/ / 7/ / 7/ /

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

15 Tidsutveckling deposition Figur visar att svaveldepositionen i granskog varit mindre under den senare hälften av den åttaåriga mätserien än under den tidigare hälften. Även kvävedepositionen i granskog har minskat. På öppet fält finns ingen lika tydlig trend, vilket talar för att det framför allt är torrdepositionen som minskat. Nederbördens ph har dock ökat något, de tre första åren i mätserien var ph,5 och de tre senaste åren har ph varit,7. Depositionen av både svavel och kväve var under / betydligt mindre än föregående år, vilket kan förklaras med att mätperiodens största nederbörd, 75 mm, noterades under 7/. Tidsseriediagrammen i figur kan jämföras med den förväntade nivån år,,5 kg/ha för svavel och kg/ha för kväve. Nivån baseras på internationella överenskommelser om minskade utsläpp. Om minskningen av svaveldeposition fortsätter verkar det rimligt att nå ner till,5 kg år. Medelvärdet av kvävedepositionen på öppet fält har varit mellan,5 och 7 kg/ha under de åtta åren i tidsserien. Den totala depositionen i skog kan på grund av torrdeposition uppskattas vara något större. Eftersom ingen nedåtgående trend syns verkar förutsättningarna för att nå ner till den prognostiserade nivån kg/ha, vara sämre än för svavel. ph 5. Öppet fält Gran Tall (n =, n =) (n =, n =) (n =, n =) / /5 /7 /.5 / /5 /7 /.5 / 5/ / Nederbörd (mm) / /5 /7 / / /5 /7 / / /5 /7 / Svavel (kg/(ha*år)) / /5 /7 / / /5 /7 / / /5 /7 / Kväve (kg/(ha*år)) / /5 /7 / / /5 /7 / / /5 /7 / Figur. Årsmedelvärden för valda parametrar i tre miljöer i Södermanlands län; öppet fält och gran- och tallskog, uppdelat på två tidsserier. Den första tidsserien (n ) omfattar två lokaler där mätningarna startade /. I den andra tidsserien (n ) som börjar fem år senare ingår ytterligare två granytor och två tallytor som tillkom /7. Streckad linje anger förväntad nivå år om beslutade åtgärder genomförs (se sid. ).

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

17 mg/l Cl, mg/l ANC, mekv/l mekv/l Björnlunda 5. Figur. Halter av ANC (mekv/l) och klorid (mg/l) i markvatten i en skogsyta i Södermanlands län under perioden till 5 (glidande treårsmedelvärden). Tidsutveckling lufthalter Lufthalter av NO, NH och O mäts vid en lokal i länet; Edeby (tabell ). Mätningarna startade i februari 7. Årsmedelvärdet för SO under det hydrologiska året / var på samma nivå som året innan. Årsmedelvärdet för NO var något lägre och ammoniakhalten något högre i år än förra året, men skillnaderna är små. Mätserien är ännu för kort för att man skall kunna se någon trend i resultaten vid mätlokalen. SO - och NO -halterna i länet har varit långt under svenska miljökvalitetsnormer för skydd av ekosystem och hälsa (se förklaring under lufthalter på sidan ). EMEP-stationerna i södra Sverige, visar en kraftigt nedåtgående trend av SO sedan början av -talet. Även för NO tycks en viss nedgång i haltnivån ha skett sedan början av -talet. Någon trend för NH kan ännu ej utläsas på grund av alltför korta mätserier. Säsongsmedelhalten av marknära ozon, O för Edeby var högre än året innan på grund av den fina sommaren. Ozonhalten överskred det av Naturvårdsverket föreslagna miljökvalitetsmålet för ozon. Marknära ozon bildas i luftmassor som är förorenade med kväveoxider och kolväten under påverkan av solljus. Hög solinstrålning medför högre ozonhalter. Det är under vår och tidig sommar som de högsta halterna brukar framträda. Ozonhalterna är mycket starkt knutna till vädersituationen och trender är ej möjliga att utläsa om mätserierna är kortare än - år. För mer information angående kritiska ozonnivåer se faktaruta nedan. 7 5 ug/m NO SO 7 Figur. Månadsmedelvärden av SO,och NO Edeby, februari 7-september.

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

19 Data i tabellform, deposition, lufthalter, markvatten Tabell. Öppet fältdata från Södermanlands län, komplett hydrologisk årsdeposition. Nederbörd (Nedb) anges i mm/år, övriga parametrar i kg/hektar och år. Lokal År Nedb H + SO -S SO -S ex Cl - NO -N NH -N Ca + Mg + Na + K + Mn + Edeby /7 7,,,5 5,,,5,,7,,5, (D A) 7/,,,,,,,5,,,, / 7,7,,,,5,,,5,,, Stigtomtamal- /7 57,,,,5,, men (D A) 7/ 757,,,,7,, / 77,5,7,5,,, Vallmotorp /7 7,,,,,, (D A) 7/ 7,,,,5,,7 /,,,,,, Knutsta /7 55,,,,,, (D A) 7/ 7,,,,,,,,,,5, /,,,7,7,,,5,,5,7,7 Åker / 5,,,,,,7 (D 5 A) /,,,,,, / 5,5,,,,,5 /5 75,,7,,,, 5/ 5,,,,,, /7,,,,7,, 7/,7, 5,,7,,5 / 75,,,,5,, Råsjön / 5,,,,,, (D 5 A) / 5, 5, 5, 5,,,7 / 7, 5, 5,5,,, /5 5,,7,5,,, 5/ 55,,,,,, /7 5,,7,,,5, 7/ 7, 5,,,,, /,,5,,,,,,7,,,

20 Tabell. Krondroppsdata från Södermanlands län, komplett hydrologisk årsdeposition. Nederbörd (Nedb) anges i mm/år, övriga parametrar i kg/hektar och år. Lokal År Nedb H + SO -S SO -S ex Cl - NO -N NH -N Ca + Mg + Na + K + Mn + Edeby /7 7,,5,,,,,,,,, (D A) 7/,5 5,,,,7,,7,5,,7, / 7,,,,7,,,,,,5, Stigtomtamal- /7 5,,, 5,,7, men (D A) 7/ 55,,, 5,5,, /,,, 5,,7, Vallmotorp /7,7,,5,,, (D A) 7/ 5,,,,,, /,7,,5,,, Knutsta /7,7,,5,,, (D A) 7/ 55,,, 7,,,,,,,,7 /,,,,,,,,,,,5 Åker /,, 5,,5,, (D 5 A) /,,,,7,, / 7, 7, 7, 7,7,,7 /5,, 5,,,, 5/ 5,,, 5,,7, /7,5,, 7,,, 7/,5 5, 5,,,,7 /,,,5,,, Råsjön /,,,,,, (D 5 A) / 5,, 7,7,,,7 /,,7,,,5, /5,,,,,, 5/, 7,,7,,, /7, 5,,,,, 7/, 7,,5,,,5 /, 5,7 5,,,,,,7 5,,,5 Tabell. Beräknad totaldeposition av väte- och baskatjoner i Södermanlands län, kg/hektar och år. Lokal År H + Ca + Mg + Na + K + Mn + Edeby /7,7,,,,7, (D A) 7/,,5,7,,, /,,,7,,, Stigtomtamalmen /7,,,5,,,7 (D A) 7/,,,,,7, /,,,5,,7, Vallmotorp /7,,,,,, (D A) 7/,,5,,,,5 /,,,7,,5, Knutsta /7,,, 5,,, (D A) 7/,,,,7,, /,,,,,, Åker /7,7,,,,7, (D 5 A) 7/,,,,,5, /,,,7,,7, Råsjön /7,,,,,, (D 5 A) 7/,,5,,,5,7 /,,, 5,,5,

21 Tabell. Lufthalter i Edeby, Södermanlands län, diffusionsprovtagning. År,mån SO Svaveldioxid µg/m NO Kvävedioxid µg/m NH Ammoniak µg/m O Ozon µg/m Mv 7-,7, Mv 7-, ) 5 ) Mv -,,, S,7,,,,,,7,, ) 5,,, ) 5,,, ) 7,,, ) 5,,, 7,,5, 7 7,5,, 5,,, 5,7,7, 5 Mv -,7, Mv -,5 ) en månad saknas ) under detektionsgräns

22 Tabell 5. Markvattendata från Södermanlands län. Lokal Datum ph Alk ANC SO-S Cl - NO-N NH-N Ca + Mg + Na + K + Mn + Fe +/+ ooal tal TOC BC/ooAl - - mekv/l mg/l mol/mol Edeby (D A) --,,,5,5,,,,5,,, <,, -, 7, ,5,, 5,,7,,5,,,7, <,,,55,7, median 5, -, 5,5 5,,,,7,7,,7,,,,, n= - - Stigtomtamalm ,7,,,5, <, <,,,55,,5 <,,7,,7, en (D A) -5-,,,,, <,,55,,,5, <,,,,5 5, median 5, -,,,7 <,,5,7,5,, <,,,55,, 5 n= - - Vallmotorp --7 5, -,7,, <, <,,,,,7 <,,,,5,, (D A) -5-5, - -,,5, <, <,,,,,7 <,,,, 5,, --, - -,,5, <, <,,, 5,, <,,,,7, 7,5 median 5, -,,,7 <, <,,,,, <,,,,7, 7, n= - - Knutsta --7,,5,7,, <, <,,,,, <,,,5,, (D A) -5-,,,75,, <,,,7,,,57 <,,,,, --,,5,,, <, <,,,,5,7 <,,7,5,, 55 median, -,7,, <, <,,5,,7,77 <,,7,7,5 7, 5 n= - - Åker --7 5, -,,, <, <, 5,,,, <,,,,7, (D 5 A) -- 5, -,7,7,5 <, <, 5,7,,, <,,,,7,5-5- 5, -, 7,57, <, <, 5,7,7,7, <,,,,, median 5, -,,5, <, <,,,,7 <,5 <,,5,,5, n= - - Råsjön --7 5, (D 5 A) -5-, -,,, <,,,55, 7,,5 <,, -, median, -,,, <,,,,,,,,,,5 7,,7 n=

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