Ytvatten i kalkade avrinningsområden, Årsrapport 1996

Transkript

1 <WYDWWHQLNDONDGHDYULQQLQJVRPUnGHQ cuvudssruw (IIHNWXSSI OMQLQJDY6NRJVVW\UHOVHQVSURJUDPI U NDONQLQJRFKYLWDOLVHULQJVJ GVOLQJDYVNRJVPDUN Per-Erik Larsson och Olle Westling B 1279 Aneboda, november 1997

2 Organisation/Organization Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskning Adress/Address IVL Aneboda S-36 3 LAMMHULT Telefonnr/Telephone Rapportförfattare, author Larsson Per-Erik och Westling Olle RAPPORTSAMMANFATTNING Report Summary Projekttitel/Project title Anslagsgivare för projektet/project sponsor Skogsstyrelsen Rapportens titel och undertitel/title and subtitle of the report Ytvatten i kalkade avrinningsområden. Årsrapport Effektuppföljning av Skogsstyrelsens program för kalkning och vitalisering av skogsmark. Sammanfattning/Summary Denna årsrapport omfattar en beskrivning av försöksuppläggning och metoder, samt redovisning av resultat från undersökningar av ytvatten i 16 kalkade avrinningsområden med skog och hygge. Redovisningen omfattar perioden hösten 199 fram till hösten Kalkningarna utfördes under 199 och 1991, inom ramen för Skogsstyrelsens program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark. Resultaten beskriver de kortsiktiga effekterna på avrinningsvatten (4 till 5 år efter behandling) av skogsmarkskalkningarna. I rapporten redovisas även arealförluster och volymvägda medelhalter av ett stort antal ämnen från samtliga avrinningsområden. Kalkningarna av avrinningsområdena med 3 ton kalk per ha medförde att halten i avrinningsvattnet av kalcium ökade påtagligt. Variationen mellan de olika försöksområdena var relativt stor, och arealförlusterna ökade mellan 7 och 6% i tre typområden. Även kalkning av hygge gav ökad arealförlust av kalcium. Trots den ökade utlakningen av kalcium efter kalkning var det en mycket liten del av givan som utlakades årligen. Det innebär att huvuddelen av tillförd kalk kommer att stanna i marksystemet under många decennier, med nuvarande utlakningstakt. Effekterna på halter och arealförluster av magnesium var relativt små. Ökningen av kalciumhalterna, och i vissa fall magnesiumhalterna, minskar risken för skadliga effekter av löst aluminium i vattenmiljön, i synnerhet om den dessutom kombineras med en minskning av aluminiumhalterna. Aciditet i form av vätejoner och lösta aluminiumföreningar minskade kraftigt i de flesta försöken och var relativt konstant och oberoende av årstid och vattenföring. I de tre typområdena minskade aciditet med 25 till 5%. Resultaten från undersökningarna visar att risken för försurningsskador i vattendragen nedströms kalkningsområdena har minskat påtagligt, eftersom både halterna av baskatjoner ökat och aciditeten minskat. I undersökningen finns inget exempel på att varken halten vätejoner eller aluminium i avrinningen ökat efter kalkning. Kalkningarna hade en liten effekt på halter och arealförluster av såväl oorganiskt som organiskt kväve. I områden med mycket låga arealförluster av oorganiskt kväve noterades flera exempel på att de redan låga förlusterna minskade ytterligare. I områden med förhöjda arealförluster, även hygge, påverkade inte kalkningarna kvävets utlakning eller förekomstformer. Nyckelord samt ev. anknytning till geografiskt område, näringsgren eller vattendrag/keywords Kalkning, skogsmark, avrinnande vatten, syraneutraliserande förmåga, arealförlust, svavel, kväve Bibliografiska uppgifter/bibliographic data IVL Rapport B 1279 Beställningsadress för rapporten/ordering address IVL, Biblioteket, Box 216, S-1 31 Stockholm, Sweden

3 Innehållsförteckning Sammanfattning Förord Metoder Försöksområden Kalkspridning Avrinnande vatten Hydrologi Vattenkemi och arealförluster Särskilda försök Kalkade hyggen - avrinnande vatten Mätpunkter från och med Väderlek och hydrologi Nederbörd och temperatur Vattenföring i mätdammar Avrinningens kemi Uppmätta halter Beräknade arealförluster Volymvägda medelhalter Fördelning av kvävekomponenter Kalkade hyggen Behandlingseffekter Halter före och efter kalkning Baskatjoner och aciditet Nettoeffekter på arealförluster Effekter på ANC Slutsatser Kalcium och magnesium Aciditet Kväve Övriga ämnen Referenser... 41

4 Bilaga 1 Skogsstyrelsens program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark Bilaga 2 Vattenföring i mätdammar Bilaga 3 Beräknade årliga arealförluster... 5 Bilaga 4 Volymvägda årliga medelhalter... 58

5 Sammanfattning Denna årsrapport omfattar en beskrivning av försöksuppläggning och metoder, samt redovisning av resultat från undersökningar av ytvatten i 16 kalkade avrinningsområden med skog och hygge. Redovisningen omfattar perioden hösten 199 fram till hösten Kalkningarna utfördes under 199 och 1991, inom ramen för Skogsstyrelsens program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark. Resultaten beskriver de kortsiktiga effekterna på avrinningsvatten (4 till 5 år efter behandling) av skogsmarkskalkningarna. Kalkningarna av avrinningsområdena med 3 ton kalk per ha medförde att halten i avrinningsvattnet av kalcium ökade påtagligt. Variationen mellan de olika försöksområdena var relativt stor, och arealförlusterna ökade mellan 7 och 6% i tre typområden. Även kalkning av hygge gav ökad arealförlust av kalcium. Trots den ökade utlakningen av kalcium efter kalkning var det en mycket liten del av givan som utlakades årligen. Det innebär att huvuddelen av tillförd kalk kommer att stanna i marksystemet under många decennier, med nuvarande utlakningstakt. Effekterna på halter och arealförluster av magnesium var relativt små med undantag för ett område som kalkades med enbart krossad dolomitkalk, som har 12% magnesium. I övriga områden användes en blandning mellan krossad kalksten och dolomit, som ger 4% magnesium. Ökningen av kalciumhalterna, och i vissa fall magnesiumhalterna, minskar risken för skadliga effekter av löst aluminium i vattenmiljön, i synnerhet om den dessutom kombineras med en minskning av aluminiumhalterna. Aciditet i form av vätejoner och lösta aluminiumföreningar minskade kraftigt i de flesta försöken. I de tre typområdena minskade aciditet med 25 till 5%. I vissa av områdena klingade effekten av något under fyra till fem år, men skillnaden mot obehandlade referenser var relativt konstant och oberoende av årstid och vattenföring. ANC (Acid Neutralising Capacity), som även omfattar organiska anjoner, ökade med samma storleksordning i de tre typområdena. Ökningen av ANC minskar försurningsbelastningen på vattenmiljöer nedströms, även om ökningen inte är tillräcklig för att undvika försurningseffekter på vattenlevande organismer. Resultaten från undersökningarna visar att risken för försurningsskador i vattendragen nedströms kalkningsområdena har minskat påtagligt, eftersom både halterna av baskatjoner ökat och aciditeten minskat. Variationen mellan avrinningsområdena beror på områdets egenskaper, där bland annat stor del fuktig mark ökar kontaktmöjligheterna mellan kalkad mark och ytvatten. I undersökningen finns inget exempel på att varken halten vätejoner eller aluminium i avrinningen ökat efter kalkning. Kalkningarna hade en liten effekt på halter och arealförluster av såväl oorganiskt som organiskt kväve. I områden med mycket låga arealförluster av oorganiskt kväve noterades flera exempel på att de redan låga förlusterna minskade ytterligare. I områden med förhöjda arealförluster, även hygge, påverkade inte kalkningarna kvävets utlakning eller förekomstformer i någon större utsträckning. Undersökningarna av avrinnande vatten visar att det i denna studie inte finns något exempel på att nitrifikationen i kalkade områden har stigit så kraftigt att det under de första fyra till fem åren efter kalkning orsakat ökad utlakning av kväve. Kalkningseffekterna på halter och arealförluster av övriga ämnen var relativt små och osäkra. De medförde ofta både minskningar och ökningar av samma ämne i de olika områdena enligt de utvärderingar som gjorts av resultaten. Indikationer på mer generella effekter var minskade arealförluster av mangan och ökade förluster av totalfosfor efter kalkning. 4

6 1 Förord Resultat från Skogsstyrelsens effektuppföljningsprogram rapporteras från och med 1997 i årliga rapporter, där aktuell information från hela eller delar av undersökningsprogrammet redovisas. Huvuddelen av effektkontrollen utförs av Institutet för Vatten och Luftvårdsforskning (IVL) i Aneboda. Beståndsbeskrivningar, skogsskadebedömningar, markkemiska undersökningar samt provtagningar utförs av Skogsvårdsstyrelserna. Inriktning och omfattning av hela programmet för effektuppföljning, liksom en sammanfattande beskrivning av Skogsstyrelsens program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark framgår av bilaga 1. Större delen av basprogrammet för effektuppföljning, samt de specialförsök som är samordnade med basprogrammet, utförs inom IVLs delkollektiva forskningsprogram med Skogsstyrelsen som huvudsaklig finansiär. Denna rapport omfattar en beskrivning av försöksuppläggning och metoder samt redovisning av resultat från undersökningar av ytvatten i kalkade avrinningsområden. Redovisningen omfattar perioden hösten 199 fram till hösten Kalkningarna utfördes under 199 och 1991 Rapporten är utarbetad av Per-Erik Larsson och Olle Westling vid IVL i Aneboda. 2 Metoder 2.1 Försöksområden Effektuppföljning av skogsmarkskalkning utförs i sju län i södra Sverige, Skåne, Blekinges, Hallands, Kronobergs, Älvsborgs, Skaraborgs samt Göteborg och Bohus län. I varje län finns två kalkningsområden (område 1 och 2) som etablerats speciellt för effektuppföljning, vilket ger totalt 14 försöksområden. Kalkningsområdenas läge och beteckningar framgår av figur 1. Inom varje kalkningsområde finns delområden och permanenta provytor för olika typer av undersökningar. Indelning och benämning av olika typer av områden framgår av principskissen i figur 2. Figur 1 Kalkningsområdenas läge och beteckningar. 5

7 Figur 2 Indelning och benämning av olika typer av delområden inom ett kalkningsområde. Kalkningsområdenas storlek varierar mellan 5-2 ha per område. Gränserna utgörs av ägogränser eller naturliga beståndsgränser. Kalkningsområdena har valts så att varierande skogstyper med liten andel (<1%) öppen mark har erhållits. Av kalkningsområdets areal utgör ca 9% produktiv skogsmark. Av den produktiva skogsmarken har ca 25% undantagits från kalkning. Dessa arealer har bland annat bestått av mark som nyligen har, eller som planeras att slutavverkas. Skogsmark på myrar och andra våtmarker har också undantagits från kalkningsåtgärder. Ägoförhållandena i de olika kalkningsområdena varierar, från flera enskilda ägare till större bolag. Inom varje kalkningsområde finns ett definierat avrinningsområde vars gränser består av ytvattendelare. Storleken varierar mellan ca 1-25 ha. Vid avrinningsområdets mynningspunkt har en fördämning byggts för registrering av avrinnande vattens flöde samt vattenprovtagning. I avrinningsområdet har hela arealen behandlats och extra vikt lagts vid att erhålla en jämn spridning. Inom dessa områden sker huvuddelen av effektstudierna av kalkningen. Behandling av områdena har skett relativt omgående efter projektstart i område 1. I område 2 sker mer omfattande studier och här är mätserierna före behandling längre. I avrinningsområdet finns permanenta provytor, vanligtvis 3 x 3 m 2, för registrering av markkemi och skogliga effekter av kalkningen, främst studier av tillväxt och kronutglesning. I dessa ytor är även provtagare för markvatten placerade. Bestånden i provytorna är i de flesta fall gran, några ytor består av tall eller bok. Ytorna representerar beståndsåldrarna 2, 4 och 6 år (se vidare bilaga 1). 6

8 2.2 Kalkspridning Kalkspridning har skett från marken med spridningsaggregat på skogsmaskiner, eller från luften med helikopter. Helikopter har i första hand använts för spridning i ogallrad skog, eller i bestånd på starkt kuperad mark. Kalkningsmedlet har bestått av en blandning av krossad kalksten och dolomitkalk i proportionerna 2:1. Inblandning av dolomit ger en högre halt av magnesium (ca 4%). Gränsvärde för finkornhalten (<,25 mm) var 3%. Gränsvärdet för grovkornhalten tilläts variera beroende på lösligheten. Högst 5% fick överstiga följande kornstorlekar: kritkalksten 3mm, silurkalksten 2 mm och kristallin urbergskalk 1,5 mm. I ett av områdena i Göteborgs och Bohus län (O1) har ren dolomitkalksten spridits. Ett område i Skaraborga län (R1) behandlades med finmald och granulerad dolomitkalk. I två områden användes kalk utan dolomitinblandning (N1 och P2). I samtliga områden har den avsedda givan varit 3 ton/ha. Enligt Skogsvårdsstyrelsernas spridningsuppföljning har den faktiska givan varierat mellan 3, och 3,2 ton/ha som medelvärde för avrinningsområdet. Spridningsjämnheten inom området har uppmätts med håvar i de permanenta provytorna. Resultatet varierar mellan 1,8 och 5,7 ton/ha vid markspridning. Spridning med helikopter ger oftast en för låg giva uppmätt med håvar, eftersom en del av kalken fastnar i trädkronorna och stannar där under flera dagar eller veckor. Därför är det svårt att mäta spridningsjämnheten vid helikopterbehandling med kalkningsmedel som har en finkornandel. Finkornhalten har som föreskrivits varit under 3% i alla områden, med undantag för område P2 där finkornhalten var betydligt högre på grund av en felaktig kalkkvalité. 2.3 Avrinnande vatten Hydrologi Med avrinnande vatten avses det vatten som via ytliga marklager lämnar det kalkade området i mindre bäckar. Vid avrinningsområdets mynningspunkt har hydrologiska mätdammar byggts. Med hjälp av dessa dammar kan vattenflödet ut ur området beräknas. Vid dessa dammar tas vattenprov för kemisk analys. När koncentrationen av enskilda ämnen och vattenflödet är känt kan områdets genomsnittliga arealförlust av respektive ämne beräknas. En mätdamm visas i figur 3. Dammen består av en grävd grop och en fördämning tvärs bäcken. Fördämningen är byggd av spåntade brädor, en rostfri plåt och befintliga jordmassor. Konstruktionen är nedgrävd och sträcker sig ca 1,5 m under marknivå, och är ca 4 m bred. Plåten har ett V- format urtag med känd vinkel, genom vilket vattnet faller. Gropen framför (uppströms) fördämmningen fungerar som fälla för transporterat material i bäcken, varvid en uppgrundning vid det V-formade urtaget förhindras eller fördröjs. Även vattenhastigheten minskar i gropen och vattnets fall över plåtkanten blir mer likformigt vid olika flöden. Plåtvinkelns storlek väljs utifrån avrinningsområdets storlek, topografi och förväntad nederbörd. Flera av dammarna är försedda med en plåt som har böjd/svängd kant vilket ger en successivt förändrad vinkel vid förändrad vattenföring. Härigenom kan en liten vinkel, och därmed exaktare avläsning, erhållas vid låga och medelhöga flöden samtidigt som risken för översvämmningar minskar vid stora flöden (risk för skador på dammkonstruktionen). 7

9 Ytvatten i kalkade avrinningsområden, Årsrapport 1996 Figur 3 Exempel på en mätdamm. I tabell 1 redovisas damminformation med uppgifter om bland annat byggdatum, konstruktion och formler för vattenföringsberäkningar. I projektet ingår 19 hydrologiska mätdammar. Tabell 1 Hydrologiska mätdammar inom effektuppföljningen av kalkning. Formler för beräkning av vattenflöde (Q-f): 3 grad:.6*8/15*tan( /12)*rot(19.62)*((h-h)/1)^2.5*1 45 grad:.6*8/15*tan( /8)*rot(19.62)*((h-h)/1)^2.5*1 6 grad:.6*8/15*tan( /6)*rot(19.62)*((h-h)/1)^2.5*1 Böjd kant:,198*(h-h)^3 Station Namn Areal Start mätning G1 G2Ö G2N G2R K1 K2 L1 L2 N1 N2 O1 O2 P1 P2 P3A P3B P4A R1 R2 Furuby Asa övre Asa nedre Asa ref Gammalstorp. Hallaryd Skeinge Östad. Fröslida Getinge Gårdsjön Munkedal Örby Bäckefors Håcksvik hygge Håcksvik hygge Björklida hygge Älgarås Mullsjö ha , ,2 4, 2, vattenföring kemi vinkel kant grad rak 6 böjd v böjd v böjd v rak 6 böjd v rak 45 böjd v rak 45 rak 45 rak 3 böjd v rak 3 rak 45 Direktmätning av flöde böjd v böjd v böjd v

10 Två extra dammar är belägna i område G2 Asa. En av dessa är placerad i övre delen av det kalkade området och den andra finns vid referensbäcken från det okalkade området. Registrering av vattenflöde sker en gång per vecka genom att mäta vattenhöjden i överfallet. Beräkningen görs genom att mäta avståndet från plåtkantens överkant till vattenytan och subtrahera detta från vinkelns (överfallets) totala höjd. Mätningen utförs med tumstock. Tumstocken förs sakta ned, vinkelrätt mot plåten, till vattenytan. Avläsning sker när vattenytan på grund av ytspänningen "hoppar upp" mot tumstocken. På grund av eventuell lutning av överfallet i sidled mätes avståndet från plåtens överkant till vattenytan på vardera sidan om överfallet. När vattenhöjden är känd kan vattenflödet beräknas med hjälp av en formel. För att kunna korrigera faktorer i beräkningsformeln är dammarna individuellt kalibrerade, det vill säga att den faktiska vattenföringen är uppmätt vid kända vattenhöjder och formeln har korrigerats därefter Vattenkemi och arealförluster Vattenprovtagning för kemisk analys sker en gång per månad vid de hydrologiska dammarna. Förutom provtagning vid dessa bäckar från 14 kalkade avrinningsområden sker provtagning i 7 obehandlade referensbäckar i anslutning till avrinningsområde 2 i respektive län. Analysprogrammet omfattar: ph, alkalinitet, nitrat, ammonium, organiskt kväve, totalfosfor, kalcium, magnesium, natrium, kalium, mangan, aluminium, färgtal, sulfat och klorid. Beteckningar och analysmetoder framgår av tabell 2. Tabell 2 Beteckning Beteckningar och analysmetoder för avrinnande vatten. Analysmetod ph SS Alkalinitet SS NO 3 -N Jonkrom. EPA test metod 3./EMEP 1996 NH 4 -N Tecator ASN 5-5/9 N-Kj Technicon Ind Meth W/B Technicon Ind Meth W Tot-P SS , mod autoanalyzer Ca ICP-AES EPA metod 2.7 och 2.8 (modifierade) samt jonkromatograf (EMEP, 1996, Small, 1989). Mg -"- Na -"- K -"- Mn -"- Fe SS Al -"- Färgtal Abs vid 4 nm mot Pt-std SO 4 -S Jonkrom. EPA test metod 3./EMEP 1996 Cl -"- Beräkningar av arealförluster per ha för respektive ämne sker genom att medelkoncentrationen under en tidsperiod multipliceras med den vattenmängd som passerat (per ha) under samma period. Beräkningarna följer ett principschema som visas i figur 4. 9

11 Månad Vecka Uppmätt flöde Uppmätt koncentration 1 1 Q K mq x 7 dagar = tot Q 2 Q mq x 7 dagar = tot Q 3 Q total Q x mk= arealförlust per månad mq x 7 dagar = tot Q 4 Q mq x 7 dagar = tot Q 2 5 Q K osv. osv. osv. osv. Figur 4 Schema för arealförlustberäkningar där mq = medelvattenföring per dag och mk = medelkoncentration per månad. 2.4 Särskilda försök Kalkade hyggen - avrinnande vatten I Älvsborgs län (P-län) har hyggen kalkats i två områden (P3 och P4). Inom varje hygge finns två avrinningsområden vilka avvattnas i skilda bäckar. Kalkning har skett i det ena området och det andra utgör obehandlad referens. Hygget i område P3 är cirka 14 ha. Avverkningen utfördes 1991 och riset har tagits bort efter avverkningen. I det behandlade området spreds 15 ton vilket ger en kalkgiva på 3,7 ton/ha i det 4 ha stora området. Det okalkde referensområdet är 2,2 ha. Provtagning och mätning av vattenflöde kan här ske i vägtrummor som går genom en större vägbank och har därmed fri och lättillgänglig mynning. Hygget i område P4 är cirka 18 ha och avverkades 199. Kalkning skedde på ett område i en sluttning som avvattnas via ett avskärmande dike. Detta dike grävdes strax före kalkningen och mynnar i en hydrologisk mätdamm. Vid dammen sker vattenprovtagning och mätning av vattenhöjd för beräkning av flöde. Referensprov tas i en intilliggande okalkad bäck som avvattnar en större del av hygget. I efterhand har det visat sig att bäcken även avvattnar ett relativt stort område med sluten skog. Det kalkade området är cirka 2,7 ha och givan var 9,5 ton kalk vilket ger en giva på 3,5 ton/ha. 2.5 Mätpunkter från och med 1996 Under 1995 reviderades programmet för uppföljning av avrinningsvatten från kalkade områden, vilket innebar att vissa mätpunkter utgick. Provpunkter som ingår i programmet från och med 1996 framgår av tabell 3. De punkter som avvecklades (tabell 4) fungerade mindre bra rent tekniskt på grund av till exempel litet vattenflöde eller förändringar under 1994 och 1995 i avrinningsområdena som störde mätningarna. I område N24, Getinge i Halland, drabbades en del av granbestånden av så kraftig kådrinning och skador från honungsskivling (Fredrik Lindespång munt. medd.) att de fick avverkas i förtid. Ungefär en tredjedel av det kalkade avrinningsområdet avverkades i november Det okalkade referensområdet berördes inte av avverkningar, vilket gör att det inte går att utvärdera kalkningens effekt på eventuella förändringar i avrinningens kemi. 1

12 Tabell 3 Provpunkter för avrinning som ingår i programmet från och med Län och nr Område Behandlad bäck Referensbäck G1 Furuby X G2N Asa X X K2 Hallaryd X L1 Skeinge X L2 Östad X X N1 Fröslida X O2 Munkedal X X P1 Örby X P2 Bäckefors X X P3 Björklida (hygge) X X R2 Mullsjö X X Tabell 4 Provpunkter för avrinning som avslutades under Län och nr Område Avslutningsdatum för behandlad bäck Avslutningsdatum för referensbäck G2Ö Asa(övre) K1 Ryssberget K2 Hallaryd N2 Getinge O1 Bredvatten W P4 Björklida (hygge) R1 Älgarås

13 3 Väderlek och hydrologi 3.1 Nederbörd och temperatur Avrinningsvattnets kvalité i ett skogsområde styrs av olika biologiska och kemiska processer, främst i marken. Mellanårs- och säsongsvariationen beror i stor utsträckning på väderleken. Vid utvärderingen av effekter av markbehandlingar på avrinningsvatten är det viktigt att ta hänsyn till om en kortare eller längre period är vädermässigt avvikande. Tabell 5 summerar nederbörd och temperatur under olika årstider de år som undersökningar av avrinningsvatten har utförts inom ramen för Skogsstyrelsen effektuppföljning av kalkning. Data kommer från sju (1996 fem) av SMHIs väderstationer i det område där skogsmarkskalkningar utförts. Nederbördsdata är okorrigerade för avdunstning och andra förluster i samband med insamling. Års- och säsongsvärden kan jämföras med medelvärden för hela perioden (89-96), för den period då huvuddelen av beräkningarna av arealförluster utförts (91-95), samt SMHIs 3-åriga långtidsmedelvärde (61-9). Årsnederbörden som medelvärde för hela området i Götaland var hög 199, 1994 och Det berodde främst på hög nederbörd under vinterperioden de åren. Lägst årsnederbörd noterades 1989 och Vintern 1996 hade en extremt låg nederbörd. Vårarna och somrarna var relativt normala med undantag för hög nederbörd våren 1995 och sommaren 1993, samt låg nederbörd våren Avvikande värden på hösten var hög nederbörd 1994 och låg Den största avvikelsen från 3-årsperioden är de många milda vinterperioderna 1989 till 1996, samt i viss mån även vårarna under samma tid. Det var endast vintern 1996 (december 1995-februari 1996), samt våren 1996 (mars-maj), som var kallare än långtidsmedelvärdet under 3 år. Övriga årstider var mer normala, men avvikelser noterades främst i form av varma somrar (juni-augusti) 1992, 1994 och hade en ovanligt kall sommar och höst (september-november). Hösten 1991 var mild och året efter noterades en relativt kall höst. Tabell 5 Summa nederbörd (mm) och medeltemperatur ( o C) under perioden 1989 till 1996 uppdelat på årstider.vinter är december till februari, övriga årstider följande tremånadersperioder. Data är medelvärden från sju mätplatser (SMHI) i län där kalkningar utförts (1996 fem mätplatser). Som jämförelse visas motsvarande medelvärden för hela perioden 1989 till 1996, 1991 till 1995 samt perioden 1961 till 199. År Vinter Vår Sommar Höst Årsnederbörd Årstemperatur Nedb. Temp. Nedb. Temp. Nedb. Temp. Nedb. Temp. (summa) (medel)

14 3.2 Vattenföring i mätdammar Nederbörden och temperaturen påverkar avrinningens storlek och variation. Säsongsvariationen i avrinning i de mätdammar som har utnyttjats i effektuppföljningen av skogsmarkskalkning visas i bilaga 2. Den årliga avrinningen som har använts vid beräkningar av arealförluster i de olika kalkningsområdena framgår av bilaga 3. Den genomsnittliga avrinningen under olika årstider för alla mätdammar som utnyttjats under perioden 1991 till 1995 redovisas i tabell 6. Vintervärdena ökade stadigt från 1991 till 1994, för att minska drastiskt vintern Vårvärdena ökade under hela perioden med undantag för Avrinningen under sommaren var som normalt låg. Högst avrinning noterades under den kalla sommaren Höstvärdena varierade relativt kraftigt mellan åren, med högst avrinning Tabell 6 Summa avrinning (mm) per år under perioden 1991 till 1995 uppdelat på årstider. Vinter är december till februari, övriga årstider följande tremånadersperioder. Data är medelvärden från bäckar där kalkningar utförts. År Vinter Vår Sommar Höst medel Årsavrinningen jämförs med årsnederbörd och medeltemperatur i tabell 7. Avrinningen ökade kraftigt från 1991 till 1994, med en återgång till en låg nivå Avrinningen var 43% av nederbörden (okorrigerad) i genomsnitt under hela perioden. Andelen nederbörd som blev avrinning var betydligt högre än medelvärdet under 1993 och 1994 (58% båda åren) på grund av relativt hög nederbörd under årstider med kyligt eller kallt väder var andelen avrinning liten (25%) på grund av ringa nederbörd, i synnerhet under vintern. Tabell 7 Summa avrinning (mm), nederbörd (mm) och medeltemperatur ( o C) per år under perioden 1991 till Medelvärden för kalkningsområden i södra Sverige. År Avrinning Nederbörd Avrinning Medel temperatur % av nederbörd medel

15 4 Avrinningens kemi Resultatredovisningen i avsnitt 4 omfattar uppmätta halter samt beräknade årliga arealförluster och volymvägda (arealförlusten dividerat med avrinningen) medelhalter i de olika försöksområdenas utloppsbäckar. Med tiden har undersökningarna visat att vissa områden är bättre lämpade än andra för mer ingående utvärderingar av resultaten på grund av exempelvis en väl fungerande och jämförbar referens, samt avsaknad av olika störningar under mätperioden som avverkningar efter skogsskador. Alla angivelser av årtal i redovisningar och utvärderingar av avrinningsvattnets kemi avser hydrologiska år, där till exempel 1991 är perioden oktober 199 till september Resultat redovisas från alla områden som ingår i effektuppföljningen av skogsmarkskalkningen med undantag för referensbäcken till ett av kalkningsförsöken på hygge (P4 ref) som visade sig vara allt för olik bäcken från det kalkade hygget (P4 kalk) för att kunna göra meningsfulla jämförelser. Tre väl fungerende områden med geografisk spridning och olika karaktär har utvalts för en mer detaljerad redovisning av resultaten. Område G2 nära Asa i norra Kronobergs län har grandominerade avrinningsområden (kalkat område 125 ha, referens 179 ha) med inslag av tall och björk. Området är typiskt för stora delar av sydsvenska höglandets skogsområden på sur sandig-moig moränmark ovanför högsta kustlinjen. I områdena finns inslag av fuktig mark, men rena våtmarker saknas. Nederbörd och kvävenedfall är måttligt, liksom det nuvarande svavelnedfallet (Hallgren-Larsson m. fl. 1997). Undersökningar i mitten av 198-talet i näraliggande områden visar dock att svavelbelastningen i barrskog har varit betydligt högre än den nuvarande (Westling & Hultberg 1991). Bäckvattnet från både kalkat och obehandlat område är surt och tydligt brunfärgat av humussyror under hela året. Arealförlusterna av oorganiskt kväve är mycket låga. Område L2 vid Östad ligger på norra delen av Ryssberget i Skåne nära gränsen till Blekinge. De två avrinningsområdena (kalkat område 92 ha, referens 143 ha) sluttar relativt starkt, främst i den nedre delen. Skogen består främst av en blandning av gran och bok som dock i huvudsak förekommer i trädslagsrena bestånd. Området har hög belastning av försurande luftföroreningar (Hallgren-Larsson m. fl. 1997), i synnerhet kväve som till viss del har sitt ursprung i regionen (Westling & Ferm). Markförsurningen är stark. I området finns Skånes suraste sjö. Andelen fuktig mark är liten i avrinningsområdena. Bäckvattnet är surt och relativt klart under större delen av året. Arealförlusterna av oorganiskt kväve är något förhöjda. Område O1, Bredvatten W, nära Ucklum i Göteborgs och Bohus län ligger i ett nederbördsrikt område med stort nedfall av såväl havssalter som försurande luftföroreningar (Hallgren-Larsson m. fl. 1997). Det kalkade avrinningsområdet (5,3 ha) och referensområdet (3.6 ha) ligger i Gårdsjöområdet som har studerats intensivt inom försurningsforskningen sedan slutet av 197-talet. En ingående beskrivning av miljötillståndet i området finns i Andersson & Olsson (1985). De undersökta avrinningsområdena är starkt grandominerade och i synnerhet det kalkade området har inslag av fuktig mark i den centrala delen av området. Jordtäcket i områdena är i regel tunnt och består huvudsakligen av sandig-moig morän. Bäckvattnet är surt och relativt klart. Arealförlusterna av oorganiskt kväve är låga. Område O1 kalk behandlades med enbart krossad dolomitkalk till, skillnad mot de två andra områdena ovan som kalkades med en blandning av krossad kalksten och dolomit (se avsnitt 2.2). 14

16 4.1 Uppmätta halter Månadsvariationen i uppmätta halter av ett urval ämnen i avrinningen under perioden 199 till 1996 i områdena G2, L2 och O1 (kalkat och referens) visas i figur 5:1 till 5:5. Pilen i figurerna anger behandlingstillfället. Halter av olika kvävekomponenter före och efter kalkning redovisas i ett speciellt avsnitt (4.4), liksom halterna av olika ämnen i avrinningen från kalkat hygge (avsnitt 4.5). ph-värdena i alla områdena låg som regel mellan 4, och 4,7 (figur 5:1). Efter kalkning ökade ph-värdet påtagligt i G2 kalk och O1 kalk. I område L2 kalk närmade sig behandlingsområdet referensen som hade något högre ph-värden före kalkning än L2 kalk. Den snabba ph-höjningen efter kalkning hade en tendens att klinga av under perioden 1991 till 1995 i område G2 kalk och L2 kalk. I område O1 kalk fanns inte samma tendens. Även de generellt låga kalciumhalterna (Ca) påverkades av behandlingarna (figur 5:2). Halterna ökade i alla områdena. Sett över hela perioden noterades den minsta ökningen i område L2 kalk. Område G2 hade en tydlig årstidsvariation i halterna som ökade under sommarperioder med litet vattenflöde och som minskade under perioder med hög vattenföring och utspädning. Under alla årstider var halterna i det kalkade området högre jämfört med referensen. En liknande tendens till årstidsvariation fanns i område L2, medan område O1 hade en mer oregelbunden variation påverkad av perioder med hög nederbörd, samt tillfällen med stort havssaltsnedfall från luften. Episoder med havssaltsnedfall kan via jonbyte frigöra kalciumjoner från marken till vattnet under en kortare tid. Magnesiumhalterna (Mg) påverkades i mindre utsträckning jämfört med kalcium (figur 5:3). I område G2 kalk noterades en viss förhöjning främst under perioder med låg vattenföring. Årstidsvariationen var likartad den som noterades för kalcium. I område L2 kalk är det svårt att utskilja någon klar förändring efter behandling. Magnesiumhalterna i det kalkade området var högre jämfört med referensen, men det var fallet även före behandlingen. Område O1 kalk fick en tydlig haltökning efter kalkning med ren dolomitkalk (12% magnesium). Den kraftiga variationen samt de ibland höga halterna av magnesium i det obehandlade referensområdet (O1 ref) beror på tidvis stort havssaltsnedfall som innehåller betydande mängder magnesium. Det kalkade området O1 kalk har något yngre (och lägre) skog som tillsammans med läget i terrängen gör det mindre belastat av episoder med havssaltsnedfall jämfört med referensområdet. Halterna av aluminium (tot-al) var höga i alla områden, men särskilt i L2 och O1 (Figur 5:4). Efter kalkning fanns en tendens att halterna minskade något i de behandlade områdena, men effekten är svåra att utläsa ur figur 5:4. Klart är att kalkningarna inte hittills har sänkt de höga halterna ned till låga nivåer. Efter kalkning fortsätter årstidsvariationen att vara relativt kraftig (som i referensområdena), möjligen med undantag för område O1 kalk där haltvariationen minskade efter 199. Halterna av fosfor (tot-p) i avrinningen var generellt mycket låga (figur 5:5), med undantag för vissa enstaka tillfällen. I område G2 och L2 var halterna ofta nära analysmetodens detektionsgräns och det är svårt att urskilja några effekter på halterna efter kalkningarna. I område O1 har kompletterande fosforanalyser med lägre detektionsgräns och högre provtagningsfrekvens utförts inom ett forskningsprojekt (Westling & Borg 1997). Innan kalkning var halterna oftast lägre i området som sedan behandlades jämfört med referensen. Efter kalkning fanns en klar tendens att halterna ökade något med tiden i det behandlade området (O1 kalk). 15

17 5.5 5 ph 4.5 G2 kalk G2 ref ph 4.5 L2 kalk L2 ref ph 4.5 O1 kalk O1 ref Figur 5:1 Månatliga ph-värden i avrinningsvatten i tre kalkade områden samt tre referensområden. Pilen anger behandlingstillfället. 16

18 8 6 Ca (mg/l) 4 G2 kalk G2 ref Ca (mg/l) 4 L2 kalk L2 ref Ca (mg/l) 2 O1 kalk O1 ref Figur 5:2 Månatliga halter av kalcium (mg/l) i avrinningsvatten i tre kalkade områden samt tre referensområden. Pilen anger behandlingstillfället. 17

19 4 3 Mg (mg/l) 2 G2 kalk G2 ref Mg (mg/l) 2 L2 kalk L2 ref Mg (mg/l) 2 O1 kalk O1 ref Figur 5:3 Månatliga halter av magnesium (mg/l) i avrinningsvatten i tre kalkade områden samt tre referensområden. Pilen anger behandlingstillfället. 18

20 1 Al (mg/l).5 G2 kalk G2 ref Al (mg/l) L2 kalk L2 ref Al (mg/l) O1 kalk O1 ref Figur 5:4 Månatliga halter av totalaluminium (mg/l) i avrinningsvatten i tre kalkade områden samt tre referensområden. Pilen anger behandlingstillfället. 19

21 .2.15 P (mg/l).1 G2 kalk G2 ref P (mg/l) L2 kalk L2 ref P (mg/l) O1 kalk O1 ref Figur 5:5 Månatliga halter av totalfosfor (mg/l) i avrinningsvatten i tre kalkade områden samt tre referensområden. Pilen anger behandlingstillfället. 2

22 4.2 Beräknade arealförluster Medelavrinning och genomsnittliga arealförluster fyra till fem år efter kalkning i alla behandlade avrinningsområden inom effektuppföljningen, samt motsvarande värden från okalkade referensområden, framgår av tabell 8:1 och 8:2. Årlig avrinning samt årliga arealförluster i alla undersökta områden redovisas i bilaga 3. Effekterna av kalkning på arealförlusterna går inte att utläsa direkt i tabell 8:1 och 8:2 och bilaga 3 eftersom hänsyn måste tas till eventuella skillnader mellan behandlingsområde och referens före behandling. Detta diskuteras vidare i avsnitt 5.3. Variationen i halter och avrinningsmängd ger stora skillnader mellan områdena i arealförluster av alla undersökta ämnen. Generellt noterades ofta de högsta arealförlusterna av många ämnen i sydvästra Sverige med hög nederbörd och avrinning. Även stort nedfall av havssalt nära västerhavet bidrar till höga arealförluster av magnesium (Mg), natrium (Na) och klorid (Cl). Utöver områden med hög avrinning uppvisade områden i Skåne (L2 kalk) samt i Kronobergs (G2 ref) och Skaraborgs (R1 kalk) län hög arealförlust av vätejoner (H + ). Låga arealförluster av vätejoner och aluminium (tot-al) noterades i område P2 och R2 kalk. Område P1 har i beräkningarna en orimligt låg avrinning beroende på svårigheter att fastställa vattendelare och därmed avrinningsområdets storlek. Detta påverkar arealförlusterna av alla ämnen som blir för låga. Alla områden i Blekinge hade relativt höga arealförluster av kalcium (Ca). Tabell 8:1Medelavrinning och genomsnittliga arealförluster efter kalkning, samt motsvarande värden från okalkade referensområden, mm respektive kg per ha och år. Område Antal Avrinning. H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mätår mm kg kg kg kg kg kg kg kg G1 kalk G2 kalk G2 ref K1 kalk K2 kalk K2 ref L1 kalk L2 kalk L2 ref N1 kalk N2 kalk N2 ref O1 kalk O1 ref O2 kalk O2 ref P1 kalk P2 kalk P2 ref R1 kalk R2 kalk R2 ref Medel Min Max

23 Tabell 8:2Genomsnittliga arealförluster efter kalkning, samt motsvarande värden från okalkade referensområden, kg per ha och år. Område SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg kg kg kg kg kg kg G1 kalk G2 kalk G2 ref K1 kalk K2 kalk K2 ref L1 kalk L2 kalk L2 ref N1 kalk N2 kalk N2 ref O1 kalk O1 ref O2 kalk O2 ref P1 kalk P2 kalk P2 ref R1 kalk R2 kalk R2 ref Medel Min Max Kaliumförlusten i område K2 ref samt manganförlusterna i områdena K1 kalk och L2 ref var höga. Höga arealförluster av järn (Fe) noterades i område K2 ref samt R2 och höga förluster av aluminium i K1 kalk och L2 kalk. Område K1 kalk är ett rent bokskogsområde. Arealförlusten av svavel (SO 4 -S) var hög i områdena K1 kalk och L2, förutom i områden med hög avrinning. Arealförlusterna av klorid (Cl) speglar närheten till havet och särskilt västerhavet med högre salthalt än Östersjön. Förhöjda arealförluster av nitratkväve (NO 3 - N) påträffades främst i Halland i både område N1 och N2. Även områdena i Blekinge hade relativt höga arealförluster. De övriga områdenas arealförluster var låga eller måttliga. Förlusterna av ammoniumkväve (NH 4 -N) och organisk kväve (org-n) hade en måttlig variation mellan områdena. Arealförlusterna av fosfor (tot-p) var oftast mycket låga med undantag för områdena N1 och N2 i Halland med måttligt högre förluster. 4.3 Volymvägda medelhalter Genomsnittliga volymvägda halter fyra till fem år efter kalkning i alla behandlade avrinningsområden inom effektuppföljningen, samt motsvarande värden från okalkade referensområden, framgår av tabell 9:1 och 9:2. Årliga volymvägda halter i alla undersökta områden redovisas i bilaga 4. Volymvägda halter kompenserar för olikheter i avrinningsmängd vilket gör att skillnaderna mellan områdena blir mindre än med arealförluster. Detta underlättar jämförelser mellan områden som har olika nederbörd och avrinning. 22

24 Tabell 9:1Genomsnittliga volymvägda halter efter kalkning, samt motsvarande värden från okalkade referensområden, mg/l. Område ph H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l G1 kalk G2 kalk G2 ref K1 kalk K2 kalk K2 ref L1 kalk L2 kalk L2 ref N1 kalk N2 kalk N2 ref O1 kalk O1 ref O2 kalk O2 ref P1 kalk P2 kalk P2 ref R1 kalk R2 kalk R2 ref Medel Min Max Omräkningen till volymvägda halter ger ungefär samma bild av skillnaderna mellan områdena som arealförlusterna i tabell 8:1 och 8:2. Område P1 kalk kan med hjälp av volymvägda halter jämföras med andra områden. Försurningsgraden är måttlig under den kalkade perioden och mindre uttalad jämfört med en okalkade tiden (se bilaga 3). Skillnaderna i halter mellan områdena av olika kvävekomponenter och fosfor blir mindre jämfört med motsvarande skillnader uttryckta som arealförluster i avsnitt 4.2. I tabell 9:2 redovisas även genomsnittlig vattenfärg i de olika områdena. Vattenfärgen består i första hand av färgade organiska syror, men även höga halter av järn och mangan kan bidra. Hög vattenfärg noterades i båda områdena i Kronobergs- och Skaraborgs län samt i område K2 och L1 kalk. Områdena K1 kalk i bokskog och O1 kalk i Bohuslän hade låg vattenfärg. I övriga områden var den genomsnittliga färgen på avrinningsvattnet måttlig. 23

25 Tabell 9:2Genomsnittliga volymvägda halter efter kalkning, samt motsvarande värden från okalkade referensområden, mg/l. Område SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p Färg mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mgpt/l G1 kalk G2 kalk G2 ref K1 kalk K2 kalk K2 ref L1 kalk L2 kalk L2 ref N1 kalk N2 kalk N2 ref O1 kalk O1 ref O2 kalk O2 ref P1 kalk P2 kalk P2 ref R1 kalk R2 kalk R2 ref Medel Min Max Fördelning av kvävekomponenter De olika kvävekomponenternas andel av totalkvävehalten i avrinningsvattnet före och efter kalkning kan beskrivas med hjälp av två områden med låg respektive relativt hög andel oorganiskt kväve (nitrat- och ammoniumkväve) före kalkning, område G2 (figur 6:1) respektive L2 (figur 6:2). Förändringar i andelen av olika kvävekomponenter i förhållande till totalkvävehalten är ett betydligt känsligare sätt att beskriva eventuella behandlingseffekter av kalkning på utlakningen av kväve från skogsmarken än enbart arealförluster som har en stor naturlig variation mellan områden och år. I område G2 ref med låga halter uppmättes en tydlig årstidsvariation av nitratkvävets andel av totalkväve med ökningar vintertid. I det kalkade området upphörde dessa ökningar vintertid nästan helt efter Den från början låga andelen ammoniumkväve påverkades inte synbart av kalkningen. Inte heller den helt dominerande organiska kväveandelen förändrades efter kalkning. I område L2 utgjorde nitratkväve en större andel av totalkvävehalten jämfört med G2. Årstidsvariationerna och skillnaderna mellan det kalkade området och referensen bestod dock under hela perioden. Den relativt låga andelen ammoniumkväve hade en tendens till minskning efter kalkning av L2 kalk. Andelen organiskt kväve ökade i både kalkat område och referens mot slutet av den undersökta perioden. 24

26 Andel nitratkväve av totalkväve 25 %NO3-N G2 kalk NO3-N av tot-n G2 ref NO3-N av tot-n Andel ammoniumkväve av totalkväve 25 % NH4-N G2 kalk NH4-N av tot-n G2 ref NH4-N av tot-n Andel organiskt kväve av totalkväve 1 % org-n G2 kalk Org-N av tot-n G2 ref Org-N av tot-n Figur 6:1 Andelen (%) av olika kvävekomponenter i förhållande till totalkvävehalten i ett område (G2) med liten andel oorganiskt kväve. Månadsvärden i avrinning. Pilen anger behandlingstillfället. 25

27 Andel nitratkväve av totalkväve % NO3-N L2 kalk NO3-N av tot-n L2 ref NO3-N av tot-n Andelen ammoniumkväve av totalkväve 4 3 % NH4-N 2 1 L2 kalk NH4-N av tot-n L2 ref NH4-N av tot-n Andelen organiskt kväve av totalkväve 1 % org-n L2 kalk Org-N av tot-n L2 ref Org-N av tot-n Figur 6:2 Andelen (%) av olika kvävekomponenter i förhållande till totalkvävehalten i ett område (L2) med relativt stor andel oorganiskt kväve. Månadsvärden i avrinning. Pilen anger behandlingstillfället. 26

28 4.5 Kalkade hyggen Mätningarna av kemin i avrinningsvattnet från kalkade hyggen startade samtidigt som behandlingen, vilket gör att det inte finns någon jämförelse före kalkningen. Den genomsnittliga avrinningen och arealförlusterna från två kalkade hyggen under fyra respektive tre år framgår av tabell 1. Område P4 kalk saknar jämförbar referens. Arealförlusterna av vätejoner och aluminium är klart lägre i de kalkade områdena jämfört med referensen, samtidigt som förlusten av kalcium är högre. Övriga ämnen inklusive olika kvävekomponenter uppvisar små skillnader. Årstidsvariationen i halter för ett urval ämnen i område P3 visas i figur 7. Nitratkvävehalten var högre i avrinningen från det obehandlade hygget (P3 ref) jämfört med P3 kalk, i synnerhet i början av perioden. I den senare delen var halterna mycket lika i de båda områdena. Även totalkvävehalten, som i detta fall huvudsakligen består av nitratkväve, uppvisade samma bild. Den höga andelen nitratkväve av totalkvävehalten i avrinningen från hyggen i södra Sverige är normal på grund av en omfattande nitrifikation där bildat nitratkväve inte tas upp av vegetationen (Örlander m fl. 1997). Kalciumhalten var klart högre i det kalkade området under den studerade perioden jämfört med referensen. De mycket höga aluminiumhalterna i referensen samvarierade tydligt med nitrathalten (som är ett resultat av försurande nitrifikation). Det kalkade området hade ungefär samma halt under hela perioden oberoende av nitrathalten. Troligen har kalkningen neutraliserat nitrifikationens syrabidrag som orsakar förhöjda aluminiumhalter. Tabell 1 Medelavrinning och genomsnittliga arealförluster efter kalkning av hyggen, samt motsvarande värden från ett okalkat referensområde, mm respektive kg per ha och år. Område Antal Avrin. ph H+ Ca Mg Na K Fe mätår mm kg kg kg kg kg kg P3 kalk P3 ref P4 kalk Område Mn tot-al SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg kg kg kg kg kg kg kg kg P3 kalk P3 ref P4 kalk

29 NO3-N mg/l P3 kalk P3 ref.5. Tot-N mg/l P3 kalk P3 ref Ca mg/l P3 kalk P3 ref Al mg/l P3 kalk P3 ref Figur 7 Månatliga halter av nitratkväve, totalkväve, kalcium och aluminium (mg/l) i avrinningsvatten från ett hygge. Behandling av den kalkade delen utfördes vid mätningarnas början. 28

30 5 Behandlingseffekter Resultat redovisade som haltvariationer av olika ämnen i tiden eller beräknade arealförluster och volymvägda medelvärden under olika långa perioder kan vara svåra att utnyttja direkt för att fastställa och speciellt kvantifiera behandlingseffekter i avrinningsvatten. I studier av avrinningsområden i skogsmark är det nästan omöjligt att hitta områden som är identisk lika för jämförelser mellan obehandlade och kalkade områden. Tvärtom är den naturliga variationen stor även mellan områden nära varandra och med likartad karaktär. För att utvärdera behandlingseffekterna måste varje område som behandlats kunna beskrivas i obehandlat tillstånd, det vill säga hur skulle vattenkemin sett ut om inte området kalkats. Denna uppskattning kan jämföras med uppmätta värden efter behandling. I denna studie är perioden med mätningar före kalkning relativt kort i de flesta områdena vilket försvårar utvärderingen av skillnader och likheter mellan olika områden. Två undantag från detta beskrivs i avsnitt 5.1. Flera områden som saknar en jämförbar referens blir därför exempel på ytvattenkemi i kalkade områden, vilka som grupp kan jämföras med gruppen obehandlade områden. Liksom resultatredovisningen baseras en stor del av utvärderingen på tre representativa områden med jämförbara referenser, områdena G2, L2 och O1. Utvärderingen av behandlingseffekter på avrinningsvatten utnyttjar fyra olika metoder: 1. Halter före och efter kalkning i mätserier med lång referensperiod före behandling (avsnitt 5.1). 2. Andelen kalcium, magnesium och aciditet av summan positiva joner i kalkade områden och obehandlade referenser (avsnitt 5.2). 3. Beräkningar av nettoförändringar av arealförluster av olika ämnen efter kalkning genom prognostisering av vattenkemin i obehandlat tillstånd (avsnitt 5.3). 4. Kalkningens effekt på ANC (Acid Neutralising Capacity) i avrinningen (avsnitt 5:4). 5.1 Halter före och efter kalkning Med hjälp av den långa perioden med mätningar i avrinningsvatten före kalkning i område O1 kalk (som dessutom har ett referensområde med lika lång mätserie) kan utvecklingen i halter efter kalkning indikera behandlingseffekter. Figur 5:1 till 5:5 i avsnitt 4.1 visar halter för ett antal ämnen i område O1 under perioden hösten 1987 till hösten Kalkning utfördes sent på hösten 199. Vid jämförelse mellan de två perioderna, före respektive efter kalkning, är minskningen av vätejon- och aluminiumhalten tydlig liksom ökningen av kalcium- och magnesiumhalten Område P1 kalk, som saknar referens, har nära två undersökta år före kalkning. I bilaga 4 redovisas volymvägda halter för respektive år och det visar att ph och kalciumhalterna ökade relativt kraftigt år tre när området kalkats. Övriga ämnen förändrades relativt lite, möjligen med undantag för totalfosfor det första året efter kalkning. 5.2 Baskatjoner och aciditet Det viktigaste målet med kalkning är att öka tillgången på baskatjoner och samtidigt minska aciditeten i mark och vatten. Det naturliga flödet av baskatjoner från mark till vatten i okalkade jordar styrs på lång sikt av vittring och nedfall från luften. På kort sikt reglerar olika kemiska och biologiska processer i marken variationen under och mellan år. 29

31 Nedfallet från luften av baskatjoner, i synnerhet natrium och magnesium, består till stor del av havssalter (Westling m. fl. 1997). Nedfallets storlek varierar kraftigt från västkusten och in i landet och episoder med stort havssaltsnedfall kan orsaka jonbytesreaktioner i marken som kortsiktigt kan dölja effekter av bland annat kalkning. Möjligheterna att särskilja effekterna av kalkning, och jämföra områden med olika stort havssaltsnedfall, ökar om havssaltsandelen i flödet av baskatjoner mellan mark och vatten räknas bort. Med antagandet att all klorid i avrinningsvattnet har sitt ursprung i havssalt kan halten av övriga baskatjoner med ursprung i havssalt räknas ut från havssaltets normala fördelning av olika ämnen. Halter av baskatjoner exklusive havssalt kallas i denna undersökning för ex (förkortning för excess). I figur 8:1 till 8:3 visas andelen kalcium och magnesium (ex) av summan positiva joner (uttryckta som ekvivalenter per liter för att kunna jämföra olika ämnens joner) i tre typområden. Summa positiva joner omfattar förutom kalcium och magnesium även vätejoner och aluminium som bidrar till vattnets aciditet. Aluminiums laddning, 1,7+, är en uppskattning av den genomsnittliga andelen trevärt aluminium av den analyserade halten av totalaluminium, som förutom aluminium i jonform även består av organiskt aluminium och andra komplexbundna former. Avbrott i figurernas kurvor beror på torra perioder utan vattenföring i bäckarna. Kalkningsförsöken i denna studie tillför i första hand kalcium, även om kalken innehåller 4% magnesium genom inblandningen av en tredjedel dolomit. Tre ton kalkningsmedel som normalt sprids per ha i denna studie består av 54 kekv. kalcium och 1 kekv. magnesium. I område O1 med ren dolomitkalk var förhållandet 42 kekv. kalcium och 3 kekv. magnesium. Den stora tillförseln av kalcium (ex) kan avläsas som en snabb ökning av andelen Ca av summa positiva joner i avrinningsvattnet efter behandling i område G2 i Kronobergs län (figur 8:1). Skillnaden mellan kalkat och obehandlat område var relativt konstant under hela undersökningsperioden. Område L2 (figur 8:2) i Skåne hade endast en svag uppgång (behandlingsområdet hade lägre halter än referensen före kalkning), som dessutom hade en tendens att klinga av med åren. Område O1 (figur 8:3) i Bohuslän uppvisade en relativt kraftig ökning av kalciumhalten efter behandling, som dock klingade av under fyra år. Andelen magnesium (ex) av summa positiva joner förändrades mindre än kalcium efter kalkning i de två områden (G2 och L2) som behandlades med två tredjedelar kalksten och en tredjedel dolomit. I område G2 ökade andelen till samma nivå som referensen efter kalkning. I område L2 kunde ingen tydlig förändring noteras. Område O1 som behandlades med enbart dolomit hade en kraftig ökning av andelen magnesium, i samma storleksordning som kalcium. När andelen baskatjoner i avrinningsvattnet ökar minskar aciditeten. Andelen vätejoner och aluminium (som utgör aciditet) av summa positiva joner minskade kraftigt i område G2 efter kalkning. Effekten var bestående under alla årstider och varade under hela undersökningsperioden. I område L2 minskade andelen, som före behandling var klart högre än referensen, till en nivå som oftast var något lägre än referensen. Område O1 uppvisade en markant minskning efter kalkning och med något enstaka undantag var aciditeten alltid lägre än i referensen under hela perioden efter behandling. Skillnaden mot referensen minskade något till hösten Beräkningen av andelar av baskatjonerna kalcium och magnesium (ex) samt aciditet i form av vätejoner och aluminium har även utförts på alla avrinningsområden med kompletta och jämförbara data, vilket innebär 12 kalkade områden och 4 referenser som utgör 3

32 två grupper. Medelvärden per månad under fyra år efter behandling i gruppen kalkade områden respektive referenser framgår av figur 8:4. I jämförelsen är det speciellt viktigt att halter av baskatjoner i avrinningsvattnet är exklusive havssaltsandel eftersom de olika områden har stora skillnader i bakgrundshalter beroende på starkt varierande havssaltsnedfall. Jämförelsen visar att den dominerande effekten i de tre typfallen (figur 8:1 till 8:3) med en markant större andel av kalcium av summa positiva joner även gäller hela gruppen av kalkade områden. Däremot är någon effekt på magnesiums andel inte möjlig att utläsa ur figuren 8:4. Aciditeten i form av vätejoner och aluminium var konstant lägre under alla fyra åren i gruppen kalkade områden jämfört med gruppen referenser. Skillnaden mellan grupperna var ungefär lika stor, och oberoende av årstid och vattenflöde. Att effekten på andelen baskatjoner och aciditet varierar mellan de olika avrinningsområdena beror på olika egenskaper i respektive område. Störst betydelse har sannolikt andelen skogsklädd fuktig mark som har kalkats (Warfvinge m. fl. 1996). Våtmarker har inte kalkats och utgör dessutom bara marginella arealer i de undersökta avrinningsområdena. På fuktig mark som ligger nära bäckfåror ökar möjligheten till kontakt mellan kalkad mark och vatten som på kort tid blir yt- och grundvatten. Även andra faktorer som nederbördsmängd, topografi, markens textur och skogens ålder kan påverka effekten av kalkning på avrinnande vatten. Bland de tre typfallen är det område G2 och O1 som har ett betydande inslag av fuktig skogsklädd mark. Andelen fuktig mark är betydligt lägre i område L1. Som tidigare redovisats var effekten på andelen baskatjoner (ökning) och aciditet (minskning) störst i områdena G2 och O1. Sett till alla kalkade områden där det går att beskriva en behandlingseffekt är variationen i ökningen av baskatjoner större än variationerna i minskningen av aciditet. 31

33 % Ca av tot (ex) G2 kalk Ca av tot (ex) G2 ref % Mg av tot (ex) G2 kalk Mg av tot (ex) G2 ref % H+Al av tot (ex) G2 kalk H+Al av tot (ex) G2 ref Figur 8:1 Andelen (%) av Ca 2+, Mg 2+ (ex) och summa H + + Al 1.7+ i förhållande till summan av ovanstående katjoner (ekvivalenter/l exklusive havssaltsandel, ex). Månadsvärden i avrinning från område G2, kalkat och referens. Pilen anger behandlingstillfället. 32

34 % Ca av tot L2 kalk Ca av tot L2 ref % 1 5 Mg av tot L2 kalk Mg av tot L2 ref % H+Al av tot L2 kalk H+Al av tot L2 ref Figur 8:2 Andelen (%) av Ca 2+, Mg 2+ och summa H + + Al 1.7+ i förhållande till summan av ovanstående katjoner (ekvivalenter exklusive havssaltsandel, ex). Månadsvärden i avrinning från område L2, kalkat och referens. Pilen anger behandlingstillfället. 33

35 % Ca av tot O1 kalk Ca av tot O1 ref % Mg av tot O1 kalk Mg av tot O1 ref % H+Al av tot O1 kalk H+Al av tot O1 ref Figur 8:3 Andelen (%) av Ca 2+, Mg 2+ och summa H + + Al 1.7+ i förhållande till summan av ovanstående katjoner (ekvivalenter exklusive havssaltsandel, ex). Månadsvärden i avrinning från område O1, kalkat och referens. Pilen anger behandlingstillfället. 34

36 % År 1 År 2 År 3 År 4 Ca % av tot kalk Ca % av tot ref mån 4 3 % 2 1 År 1 År 2 År 3 År 4 Mg % av tot kalk Mg % av tot ref mån % 2 1 År 1 År 2 År 3 År 4 H+Al % av tot kalk H+Al % av tot ref mån Figur 8:4 Andelen (%) av Ca 2+, Mg 2+ och summa H + + Al 1.7+ i förhållande till summan av ovanstående katjoner (ekvivalenter exklusive havssaltsandel, ex). Genomsnittliga månadsvärden i avrinning från 12 kalkade områden och 4 referenser under fyra år efter behandling. 35

37 5.3 Nettoeffekter på arealförluster De behandlingseffekter som beskrivits på olika sätt i avsnitt 5.1 och 5.2 ger relativa mått på förändringar. I detta avsnitt redovisas kvantitativa uppskattningar av effekter på arealförluster efter kalkning av de tre avrinningsområdena som utgör typfall (G2, L2 och O1). Beräkningarna av genomsnittliga nettoeffekter på arealförluster bygger på att olika ämnens relationer är konstanta mellan det senare behandlade området och referensen före kalkning. Med antagandet att skillnaderna i bakgrundsförlust för olika ämnen mellan behandlingsområde och referens före kalkning var giltig även under tiden efter behandling kan kalkningsområdenas förmodade bakgrundsförluster uppskattas under hela undersökningsperioden (tabell 11). De obehandlade referensområdena i tabell 11 har uppmätta värden. Kalkningsområdenas uppskattade värden på bakgrundsförlust av olika ämnen kan jämföras med de uppmätta arealförlusterna efter kalkning. Nettoeffekten framgår av tabell 12. Nettoeffekten efter kalkning i procent av bakgrundsförlusten framgår av tabell 13. Den uppmätta och uppskattade arealförlusten från de tre områdena (tabell 11) visar att i område G2 var behandlingsområde (utan kalkning) och referens relativt lika. I område L2 hade kalkningsområdet högre förluster av aciditet och baskatjoner än referensområdet. I område O1 var det tvärt om i obehandlat tillstånd. Tabell 11 Uppskattade genomsnittliga arealförluster utan kalkning under 1991 till 1995, kg per ha och år. Område H+ Ca Mg K Mn tot-al SO 4 -S NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg G2 kalk G2 ref L2 kalk L2 ref O1 kalk O1 ref Beräkningssättet innebär en nettoeffekt av kalkning som redovisas i tabell 12. Arealförlusterna av kalcium ökade med mellan,8 till 2,8 kg per ha och år i de tre områdena. Motsvarande värden för magnesium var ingen ökning alls till 2, kg per ha och år. Detta är en mycket liten del av vad som tillfördes vid kalkningen, 18 kg kalcium och 12 kg magnesium per ha (O1 84 respektive 36 kg). Trots att endast en liten del kommit vattendraget tillgodo innebär nettotillskottet efter kalkning att arealförlusterna av kalcium ökat med 7 till 6% och för magnesium från ingen ökning alls till 35%. Tabell 12 Beräknad genomsnittlig nettoeffekt av kalkningen på arealförluster under 1991 till 1995, kg per ha och år. Positiva tal betyder ökning och negativa minskning. Område H+ Ca Mg K Mn tot-al SO 4 -S NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg G2 kalk L2 kalk O1 kalk

38 Kalkningen medförde att arealförlusterna av vätejoner och aluminium, som utgör aciditeten, minskade med 25 till 59 %, respektive 27 till 29% i de tre områdena (tabell 13). Arealförlusten av övriga ämnen påverkades relativt lite av kalkningarna enligt beräkningarna, möjligen med undantag för totalfosfor som ökade procentuellt relativt mycket i område L2 och O1. En trolig kalkningseffekt var att förlusten av nitratkväve i område G2 samt ammoniumkväve i L2 och O2 minskade efter kalkning. Arealförlusten av mangan minskade något i alla kalkade områden jämfört med referenserna. Tabell 13 Nettoeffekt av kalkningen (från tabell 12) i % av beräknad bakgrundsförlust (från tabell 11). Positiva tal betyder ökning och negativa minskning. Område H+ Ca Mg K Mn tot-al SO 4 -S NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p % % % % % % % % % % % % G2 kalk L2 kalk O1 kalk Tabell 14 beskriver motsvarande beräkning som i tabell 11 till 13 för kalkat hygge jämfört med obehandlad referens. Beräkningarna visar att arealförlusterna av kalcium ökade med 67%, samtidigt som förlusterna av magnesium och kalium minskade med 11 respektive 23%. Även aciditeten, mangan, sulfatsvavel, nitratkväve och totalfosfor minskade med 22 till 72%. Även övriga ämnen minskade något, vilket innebär att alla undersökta ämnen utom kalcium minskade sina arealförluster. Tabell 14 Beräknad genomsnittlig nettoeffekt av kalkningen på arealförluster från hygge under 1993 till 1996, kg per ha och år, samt förändring i % i relation till referensen. Positiva tal betyder ökning och negativa minskning. De uppmätta arealförlusterna med och utan kalkning framgår av tabell 1. Område H+ Ca Mg K Mn tot-al SO 4 -S NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p % % % % % % % % % % % % P % av referens Effekter på ANC Ytvattnets syra/bas-egenskaper styrs av syrabuffrande ämnen och aciditet. Dessa komponenter (uttryckta som ekvivalenter) kan beskrivas med begreppet ANC (Acid Neutralising Capasity). ANC beräknas enligt formeln (Warfvinge & Sverdrup 1995): ANC=[OH - ]+2[CO 3 2-]+[HCO 3 -]+[R - ]-[H + ]-[Al(OH) m+ ] R - är organiska anjoner som bildas när organiska syror dissocierar och vätejoner frigörs. När ph i omgivningen stiger ökar den organiska syrans dissociering. 37

39 När ph sjunker går processen i den andra riktningen, vilket gör att organiska anjoner verkar som en buffert mot ph-sänkningar. I ytvatten mellan ph 6 till 7 dominerar vätekarbonat (HCO 3 ) som syrabuffrande ämne. Viktiga lösta aluminiumformer i sura vatten är Al 3+, AlOH 2+ och Al(OH) + 2. I sura skogsbäckar under ph 5,4 finns inget vätekarbonat utan ANC består endast av organiska anjoner minus vätejoner och löst aluminium. I försurat vatten blir ofta ANC negativt, då vätejoner och aluminium överstiger organiska anjoner. I denna studie är vätejoner och aluminium uppmätt i bäckvattnet, men organiska anjoner är komplicerade att mäta direkt. Mängden organiska anjoner styrs av ph och halten av organiska syror, som i denna studie endast är analyserad som vattenfärg. Halten av negativa organiska anjoner i avrinningsvattnet kan uppskattas med hjälp av underskottet i balansen mellan alla analyserade positiva och negativa joner. En sådan uppskattning framgår av tabell 15, där även de andra komponenterna i ANC samt vattenfärg redovisas. Den genomsnittliga mängden organiska anjoner i behandlingsområdena utan kalkning har beräknats genom det samband som finns i referensområdena mellan anjonunderskott (org - ), ph och vattenfärg. Tabell 15 Genomsnittliga volymvägda halter (mekv/l) samt vattenfärg (mgpt/l), som använts för att beräkna genomsnittligt ANC i avrinningsvattnet från sex områden under 1991 till Beräknad bakgrund utan kalkning Område H + Al 1.7+ org - Färg G2 kalk G2 ref L2 kalk L2 ref O1 kalk O1 ref Tabell 16 visar uppmätta och beräknade komponenter i ANC efter kalkning. Minskningen av vätejoner i avrinningen har ökat halten organiska anjoner från,18 mekv/l (se tabell 15) till.193 i område G2. Även i de andra områdena L2 och O1 ökar halten något eftersom vätejonerna minskar. Tabell 16 Genomsnittliga volymvägda halter (mekv/l) av ingående komponenter i ANC i avrinningsvattnet från tre områden efter kalkning under 1991 till Område H + Al 1.7+ org - G2 kalk L2 kalk O1 kalk

40 Nettoeffekten av kalkning på komponenter som ingår i ANC framgår av tabell 17. I samtliga tre områden minskar halten av vätejoner och aluminium, samtidigt som organiska anjoner ökar i avrinningen. Tabell 17 Nettoeffekt av kalkning på genomsnittliga volymvägda halter (mekv/l) av ingående komponenter i ANC i avrinningsvattnet från tre områden efter kalkning under 1991 till Positiva tal betyder ökning och negativa minskning. Område H + Al 1.7+ org - G2 kalk L2 kalk O1 kalk Nettoeffekten av kalkning på ANC redovisas i tabell 18. Område G2 är det enda område som har en positiv ANC på grund av den höga halten organiska syror i avrinningsvattnet. Efter kalkning minskar aciditeten i alla tre områdena, samtidigt som organiska anjoner ökar något, vilket gör att ANC stiger. Nettoeffekten uttryckt som ökning av ANC i mekv/l är mycket lika i de tre områdena (,5 till,55 mekv/l). I område G2 ökar den positiva ANC med 52% enligt beräkningarna. I område L2 och O1 minskar den negativa ANC med 31 respektive 39%. Tabell 18 Genomsnittligt beräknat ANC (mekv/l) i avrinningsvattnet från tre kalkade områden under 1991 till Halter i bakgrund (utan kalkning) och efter kalkning. Nettoeffekten uttrycks i absoluta tal och som % av beräknad bakgrund. Övriga förklaringar se text. Område Beräknad Efter kalkning Nettoeffekt % bakgrund G2 kalk L2 kalk O1 kalk

41 6 Slutsatser Slutsatserna från undersökningarna sammanfattas ämnesvis där vissa effekter på avrinningsvattnet är direkta och orsakade av ämnen som ingår i kalkningsmedlet, samt indirekta effekter som orsakas av att kalkningarna påverkar kemiska och biologiska processer i skogsmarken. Slutsatserna omfattar de kortsiktiga effekterna på avrinningsvatten (4 till 5 år efter behandling) av skogsmarkskalkningarna. 6.1 Kalcium och magnesium Kalkningarna av avrinningsområdena med 3 ton kalk per ha medförde att halten av kalcium i avrinningsvattnet ökade påtagligt. Variationen mellan de olika försöksområdena var relativt stor, och arealförlusterna ökade mellan 7 och 6% i tre typområden. Även kalkning av hygge gav ökad arealförlust av kalcium. Trots den ökade utlakningen av kalcium efter kalkning var det en mycket liten del av givan som utlakades årligen. Det innebär att huvuddelen av tillförd kalk kommer att stanna i marksystemet under många decennier, med nuvarande utlakningstakt. Effekterna på halter och arealförluster av magnesium var relativt små med undantag för ett område som kalkades med enbart krossad dolomitkalk, som har 12% magnesium. I övriga områden användes en blandning mellan krossad kalksten och dolomit, som ger 4% magnesium. Ökningen av kalciumhalterna, och i vissa fall magnesiumhalterna, minskar risken för skadliga effekter av löst aluminium i vattenmiljön, i synnerhet om den dessutom kombineras med en minskning av aluminiumhalterna (se nedan). 6.2 Aciditet Aciditet i form av vätejoner och lösta aluminiumföreningar minskade kraftigt i de flesta försöken. I de tre typområdena minskade aciditet med 25 till 5%. I vissa av områdena klingade effekten av något under fyra till fem år, men skillnaden mot obehandlade referenser var relativt konstant och oberoende av årstid och vattenföring. ANC (Acid Neutralising Capacity), som även omfattar organiska anjoner, ökade med samma storleksordning i de tre typområdena. Ökningen av ANC minskar försurningsbelastningen på vattenmiljöer nedströms, även om ökningen inte är tillräcklig för att undvika försurningseffekter på vattenlevande organismer. Resultaten från undersökningarna visar att risken för försurningsskador i vattendragen nedströms kalkningsområdena har minskat påtagligt, eftersom både halterna av baskatjoner ökat och aciditeten minskat. Variationen mellan avrinningsområdena beror på områdets egenskaper, där bland annat stor del fuktig mark ökar kontaktmöjligheterna mellan kalkad mark och ytvatten. I undersökningen finns inget exempel på att varken halten vätejoner eller aluminium i avrinningen ökat efter kalkning. 6.3 Kväve Kalkningarna hade en liten effekt på halter och arealförluster av såväl oorganiskt som organiskt kväve. I områden med mycket låga (och normala) arealförluster av oorganiskt kväve (nitrat- och ammoniumkväve) noterades flera exempel på att de redan låga förlusterna minskade ytterligare. Det beror sannolikt på att kalkningarna medförde en ökning av denitrifikationen (ger gasformig avgång av kvävgas) i fuktiga marker runt bäckarna. 4

42 I områden med förhöjda arealförluster, även hygge, påverkade inte kalkningarna kvävets utlakning eller förekomstformer i någon större utsträckning. Att arealförlusterna av kväve inte ökar efter kalkning behöver inte betyda att kalkningen saknar effekt på nitrifikationen i skogsmarken. Undersökningarna av avrinnande vatten visar dock att det i denna studie inte finns något exempel på att nitrifikationen har stigit så kraftigt att det under de första fyra till fem åren efter kalkning orsakat ökad utlakning av kväve. 6.4 Övriga ämnen Kalkningseffekterna på halter och arealförluster av övriga ämnen var relativt små och osäkra. De medförde ofta både minskningar och ökningar av samma ämne i de olika områdena enligt de utvärderingar som gjorts av resultaten. Indikationer på mer generella effekter var minskade arealförluster av mangan och ökade förluster av totalfosfor efter kalkning. 7 Referenser Andersson, F.O. and Olsson, B. (red.) Lake Gårdsjön: An Acid Forest Lake and its Cathment. Ecological Bulletins 37. EMEP Manual for sampling and chemical analysis. EMEP/CCC-report 1:95. NILU, Kjeller. Hallgren Larsson E., Knulst, J., Lövblad, G., Malm, G., Sjöberg, K & Westling, O Luftföroreningar i södra Sverige Institutet för Vatten och Luftvårdsforskning (IVL) Aneboda, B s. samt bilaga. Small, H Ion Chromatography. Plenum Press, New York. Warfvinge, P. & Sverdrup, H., Critical Loads of Acidity to Swedish Forest Soils. Lund University, Department of Chemical Engineering II. Report 5:1995. Lund. 14 s. Warfvinge, P., Fransman, B., Hultberg, H., Nihlgård, B. &Westling, O Inverkan av skogsmarkskalkning på ytvatten. I: Staaf, H., Persson, T. & Bertills (red.). Skogsmarkskalkning. Resultat och slutsatser från Naturvårdsverkets försöksverksamhet. Rapport Stockholm. s Westling, O. and Hultberg, H Liming and Fertilization of Acid Forest Soil: Short-term Effects on Runoff from Small Catchments. In: Proc. of Management of Nutrition in Forest under Stress. Int. Symp. at the Albert-Ludwig- University in Freiburg, Germany, Sept , Water, Air and Soil Pollut., Vol. 54: Westling, O. och Ferm, M Halter och belastning av reducerade kväveföreningar runt Ryssberget i Blekinge och Kristianstads län. Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskn. (IVL) Aneboda, B s. Westling, O. & Borg, G Vitalisering av skogsmark med fosfor och kaliumeffekter på mark- och ytvatten. (skall publiceras av Naturvårdsverket). Westling, O., Lång, L.-O. & Lövblad, G Massbalansberäkningar i skogsmark i Göteborgs och Bohus län samt Älvsborgs län. (skall publiceras av länsstyrelsen i Göteborgs och Bohus län). Örlander, G., Westling, O. & Petersson, P., Markvattnets innehåll av baskatjoner och aluminium och dess påverkan på tillväxt och kådflöde i kraftigt försurad granskog. Institutet för Vatten och Luftvårdsforskning (IVL) Aneboda, B s. 41

43 Bilaga 1 Skogsstyrelsens program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark Försurningsproblemet Utsläpp av försurande luftföroreningar, svavel och kväve, i hela Europa har orsakat kraftiga förändringar av naturmiljön i Sverige och många andra länder under 19-talet. I Sverige uppmärksammades problemen först i vattendragen, men grundorsaken till effekterna är i de flesta fall att stora arealer av den näringsfattiga skogsmarken har förlorat en betydande del av den normala buffertförmågan mot syratillförsel. Belastningen i nuläget av svavel och kväve har en tydlig gradient från ett kraftigt förhöjt nedfall i stora delar av södra Sverige, till ett nedfall i norr som i vissa delar inte är påtagligt högre än en naturlig bakgrundsbelastning. I områden med hög belastning av sura luftföroreningar har skogsmarkens förråd av tillgängliga baskatjoner (kalcium, magnesium och kalium) minskat kraftigt under den senare delen av 19-talet och ersatts av vätejoner och oorganiskt aluminium. Utarmningen av mineraljordens baskatjonförråd leder till en händelsekedja, där effekter uppträder med olika tidsförlopp. Välkända effekter som redan observerats är låga ph-värden och höga halter av oorganiskt aluminium i grund- och ytvatten, som följer på en långt framskriden markförsurning. Så länge bortförseln av baskatjoner från marken är större än tillförseln i form av nedfall och vittring kommer försurningsutvecklingen att fortsätta. Nedfallet av kväve har främst haft en gödande effekt på skogen och påverkat sammansättningen av vegetationen. Kväve som inte utnyttjas fullt ut av växter kan bidra till försurningen, samt orsaka läckage av oorganiskt kväve till vattenmiljön. Studier av det nuvarande miljötillståndet i svensk skogsmark visar att skogsträden i regel har en relativt normal tillväxt och vitalitet, även i områden med hög belastning av försurande luftföroreningar, allvarlig markförsurning samt övergödning av kväve. Detta indikerar att en kraftig påverkan på träden av markförsurning är fördröjd i förhållande till många andra effekter i mark och vatten. Detta skapar ett utrymme för långsiktiga åtgärder utan krav på snabba och kraftiga effekter om skogsmarkens förråd av baskatjoner behöver ökas med markbehandlingar. Åtgärdsbehovet Ett omfattande åtgärdsarbete pågår i Europa för att minska utsläppen av luftföroreningar. Trots stora ansträngningar och i många fall tillgång till miljöanpassad teknik kommer arbetet att ta flera årtionden i anspråk, vilket gör att effekterna i miljön kommer att finnas kvar relativt länge, men de kommer att minska med tiden. I Sverige har försurningens skadeverkningar begränsats främst genom kalkning av vattendrag, som dock är ett uppehållande försvar. I takt med att belastningen av luftföroreningarna minskar är det angeläget att påbörja ett långsiktigt åtgärdsarbete som inom rimlig tid kan ge en återhämtning av försurad mark och vatten, utan behov av återkommande behandlingar. För att nå detta måste skogsmarkens buffertförmåga och tillgång på baskatjoner öka i områden med en hög historisk belastning av sura luftföroreningar. Arealen skogsmark som försurats snabbt är stor i Sverige och ett återställande av phvärdet så att det inte understiger 5 i större delen av B-horisonten beräknas kräva behandling av ca 5 milj. ha i landet. 42

44 Ett lägre krav på acceptabel surhetsgrad i B-horisonten, som kan minska risken för utlösning av oorganiskt aluminium, är 4,5-4,7. Åtgärdsbehovet kan då bedömas till,7-1,8 milj. ha. Syftet med kalkning och vitaliseringsgödsling Ett vitalt skogsekosystem har en långsiktigt stabil produktionsförmåga samt förutsättningar att hysa normalt förekommande växt- och djurarter. Skogens förmåga att motstå stress och sjukdomar är inte satt ur spel. Dessutom måste omgivningspåverkan vara acceptabel. Det innebär att avrinnande vatten måste ha en kvalité som skapar förutsättningar för ett normalt liv i sjöar och rinnande vatten. Sannolikt kommer det sistnämnda kravet att vara det kritiska för att avgöra åtgärdsbehovet. Det är troligt att det under lång tid framåt kommer att ställas stora krav på en stabil och hög produktionsförmåga i skogen. Skogen levererar förnyelsebara råvaror som har stora fördelar i ett miljöanpassat samhälle. För att kunna leva upp till framtida produktionsmål utan oönskade miljöeffekter krävs att marken basmättnadsgrad ökar i områden som har haft en snabb mark- och vattenförsurning under de sista decennierna. Om markens status inte förbättras kommer vattenförsurningen att bestå. På sikt finns risker för näringsobalans samt skadliga effekter av aluminium och låga ph-värden på skogsträd och andra organismer i skogen. Skogsbrukets egen miljöanpassning måste omfatta en skogsskötsel med långsiktig markvård som syftar till att bevara produktionsförmågan och undvika oönskade effekter på omgivningen, främst vattenmiljön. En långsiktig markvård innebär bland annat att markens förråd av baskatjoner är normalt och utan stora förluster. Utgångsläget för ett skogsbruk som långsiktigt syftar till god markvård är dock dåligt i de mest försurade områdena i landet eftersom marken redan förlorat en stor del av förrådet av baskatjoner. Syftet med Skogsstyrelsen program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark är att motverka ytterligare försurning och förluster av baskatjoneroch andra näringsämnen i de mest luftföroreningsdrabbade områdena i Sverige, samt förbättra markens syra/basstatusr. Åtgärderna skall kompensera för de förändringar som försurande luftföroreningar orsakat. Detta skall ge ett bättre utgångsläge för ett framtida skogsbruk som långsiktigt bevarar produktionsförmågan och markens status så att oönskad omgivningspåverkan undviks. Markbehandlingsprogrammet kan sammanfattas i följande punkter: Kalkning och vitaliseringsgödsling skall prioriteras i områden där sura luftföroreningar har orsakat stora nettoförluster av baskatjoner, som i sin tur medfört en allvarlig försurning av mark och vatten. Vitaliseringsgödsling prioriteras främst i områden med kraftig markförsurning och hög kvävebelastning, samt i områden där näringsobalans kan konstateras. Vitaliseringsmedlen skall förutom baskatjoner innehålla fosfor och mikronäringsämnen. Kalkning och vitaliseringsgödsling skall bevara, och i många fall öka, markens basmättnadsgrad, trots den fortsatta förväntade belastningen av försurande luftföroreningar. Åtgärden skall inte framkalla näringsobalans och skador på träden, eller ge varaktiga produktionssänkningar. 43

45 Efter behandling skall basmättnadsgraden i den övre delen av rostjorden (B-horisonten) efter 1 till 2 år uppgå till 15-25%. Behandlingarna ska inte orsaka en ökning av ph(h 2 O) i humusskiktet över 5, vid något tillfälle. Kalkens och vitaliseringsmedlens upplösning skall ske gradvis över en tioårsperiod och varaktigheten av effekterna ska bestå under 2 till 3 år. Åtgärderna skall minska tillskottet av aciditet (vätejoner och oorganiskt aluminium) till vattenmiljön med 1-4% under 1 till 2 år. Därefter bör aciditeten minska ytterligare genom ett naturligt återhämtningsförlopp, som förutsätter att nedfallet av sura luftföroreningar har minskat till låga nivåer. Yt- och grundvatten skall ej påverkas negativt genom ökat läckage från skogsmarken av nitrat, aluminium eller andra skadliga ämnen. Den naturliga floran och faunan ska såväl kvantitativt som kvalitativt bibehållas i så hög grad som möjligt. Förändringar som motsvarar det förbättrade marktillståndet kan dock accepteras. Vidare kan kortvariga skadeeffekter på till exempel mossor och lavar accepteras om en återhämtning kan ske inom ett par år efter åtgärden. När luftföroreningarna minskat till låga nivåer skall åtgärderna påskynda ett naturligt återhämtningsförlopp i skogsmarken, som även förutsätter att skogsbruket anpassar skötselmetoderna till långsiktig näringshushållning och markvård. Om återhämtningsförloppet påskyndas kan andra åtgärder, som upprepad vattendragskalkning, trappas ner snabbare och på sikt upphöra. Metoder för planering och utförande Skogsstyrelsens arbete med kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark startade som en försöksverksamhet med syfte att utveckla och pröva metoder för storskalig markbehandling. Arbetet har omfattat utveckling av metoder för kartläggning av åtgärdsbehov, planering av behandlingsområden, samråd, samt prov med olika medel och spridningsutrustningar. Försöksverksamheten har lett fram till ett koncept för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark. SKS metod för kalkning av skogsmark bygger i korthet på att tre ton krossad kalk, bestående av både kalksten och dolomitsten, sprids per ha skogsmark. Magnesiumhalten i det blandade kalkningsmedlet är 4%. Finkornhalt är begränsad till 3% under,25 mm. Att finkornhalten begränsas motiveras av risken för negativa effekter av snabba phförändringar. Av den produktiva skogsmarken undantags torvmark, sumpskogsmark, kalavverkad mark, skog nära slutavverkning, samt vissa skogar med speciella naturvärden. Även alla impediment undantags. Spridningssättet är huvudsakligen markspridning med stickvägs- eller beståndsgående maskiner utrustade med centrifugalspridare. Vissa bestånd utan stickvägar samt svårtillgängliga partier kalkas med helikopter. Konceptet är en avvägning, dels mellan kravet på att med 2 till 3 års varaktighet öka skogsmarkens basmättnadsgrad i ytskiktet till en tillfredsställande nivå, dels undvika negativa effekter på känsliga delar av skogsekosystemet som kan utlösas av snabba och kraftiga förändringar av ph-värde och koncentrationer av mineralämnen i skogsmarken. Metoderna för planering och spridning av vitaliseringsmedel är i stort de samma som för kalkning. Som vitaliseringsmedel används i första hand en blandning av två ton vedaska (torrvikt) och två ton kalk per ha. Vedaskan är i härdad eller behandlad på annat sätt för att förlänga utlakningstiden och undvika chockeffekter. Vedaskans ursprung är olika värmeverk och industrier som utnyttjar rena skogsbränslen inklusive bark. Vedaskan måste uppfylla krav på näringsinnehåll och låga halter av tungmetaller. 44

46 Vid användning av mineralbaserade gödselmedel eftersträvas en sammansättning och egenskaper som liknar blandningen av aska och kalk. Vitalisering kommer att vara huvudåtgärden i ett område i sydvästra Sverige som omfattar större delen av Halland med angränsande delar av län. I resterande delen av södra och västra Götaland och i västra Svealand kommer kalkning att överväga som åtgärd. Nordöstra delen av Götaland och östra Svealand samt hela Norrland kommer att beröras i mindre omfattning. Kunskapen om effekterna av kalkning och vitaliseringsgödsling Omfattande experiment med kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark har utförts i Sverige sen början av 198-talet. Tidigare kalkningsförsök i Sverige och Finland har studerats för att belysa de långsiktiga effekterna av åtgärderna. Internationellt finns erfarenheter framför allt från Tyskland. De olika studierna finns sammanställda och utvärderade med fokus på behov, möjligheter och risker med kalkning och vitaliseringsgödsling i Sverige. Det gör att kunskapsunderlaget är relativt bra, men alla effekter av tillämpningen av ett koncept som Skogsstyrelsens program är inte förutsebara. Effektern av markkalkning påverkas i hög grad av giva och kalksort, i synnerhet kornstorleksfördelningen. I Skogsstyrelsens program har giva och kalkkvalité anpassats så att oönskade effekter skall undvikas. Programmets giva och kalkkvalité har inte specifikt studerats i tidagare forskningsprojekt, och dessutom har inte effekterna av ett storskaligt program undersökts. Det motiverar en effektkontroll med syfte att visa om programmets mål uppfylls, med koncentrering på specifika önskade och oönskade effekter. Skogsstyrelsens effektkontroll Inriktningen är att i skogsområden med olika karaktär, samt med varierande belastning av svavel och kväve, undersöka effekten av kalkningsåtgärder på träd, mark, markvatten och avrinningsvatten. Uppföljningen sker i totalt 24 försöksområden uppdelat på sju län i södra Sverige. Huvuddelen av effektkontrollen utförs av Institutet för Vatten och Luftvårdsforskning (IVL) i Aneboda. Beståndsbeskrivningar, skogsskadebedömningar, markemiska undersökningar samt provtagningar utförs av Skogsvårdsstyrelserna. Mätningarna av behandlingseffekter är främst inriktade på följande frågeställningar: Effekter på ph samt koncentrationer, förråd och arealförluster av baskatjoner. Uppträdandet av aluminium i mark och vatten. Oönskat läckage av kväve och andra näringsämnen från mark till vatten. Påverkan på skogsträdens barrutglesning och tillväxt. I försök med vitaliseringsgödsling undersöks även barrkemi. Betydelsen av marktyp, samt beståndens trädslag och ålder, för behandlingseffekterna. Basprogrammet för kalkningsuppföljning utförs i 21 små (1-25 ha) avrinningsområden varav 7 obehandlade kontroller. I utloppet från avrinningsområdena undersöks vattenkemi (månatligt) och flöde (veckovis). Mätningarna möjliggör beräkningar av arealförluster av olika ämnen i behandlade områden och kontroller. Behandlingarna utfördes under 199 och I vissa områden utfördes mätningar även före behandling. I anslutning till avrinningsområdena finns 49 permanenta provytor (varav 7 obehandlade kontroller), i regel i tre beståndsåldrar (2, 4 och 6 år). 45

47 Mätprogrammet omfattar beståndsbeskrivning inklusive tillväxt (vart femte år), skogsskadebevakning inklusive barrutglesningsstudier (årligen), markkemi (före samt ett år efter behandling, därefter vart femte år) och markvattenundersökningar med undertryckslysimetrar (fyra gånger per år fram till 1995, därefter två gånger per år). Liksom avrinningsområdena behandlades provytorna under 199 och Basprogrammet för uppföljning av vitaliseringsgödsling utförs i områden med huvudsakligen barrskog i en gradient med ökande kvävebelastning från Kronobergs län (Asa och Lidhult) till Halland (Tågabo och Nyårsåsen). Dessutom utförs en studie av vitaliseringsgödsling i bokskog i ett område i Skåne. Vitaliseringsgödslingen omfattar vedaska, en blandning av vedaska och kalk, samt mineralbaserade gödselmedel. I alla fyra områdena sker undersökningar av mark och barr, samt i varierande omfattning skogsskador och tillväxt. Undersökningar av markvatten i permanenta provytor sker i Asa och Tågabo. Små avrinningsområden med uppföljning av vattenkemi och flöde är etablerade i Tågabo (sex områden), Nyårsåsen (två områden) och Söderåsen (två områden). Resultaten från basprogrammen för uppföljning av kalkning och vitalisering redovisas årligen av IVL i samarbete med Skogsstyrelsen. Primärdata från undersökningarna lagras i databaser på Skogsstyrelen och IVL i Aneboda. Skogsstyrelen ansvarar i första hand för data från studier av beståndsvariabler, skogsskador och markkemi. På IVL i Aneboda finns data på kemi i mark- och avrinningsvatten, hydrologi, barrkemi samt data från flertalet specialförsök. Samordning med andra studier För att kunna sätta Skogsstyrelsens koncept i relation till högre och lägre doser, behandling av nyligen avverkade marker (som normalt undviks), samt få kompletterande information om effekten på flora och vattenlevande fauna har effektuppföljningen samordnats med flera specialförsök. Dessa studier finansieras helt eller delvis av Skogsstyrelsen. Alla studierna utom uppföljningen av effekter på svamp, mossor och lavar utförs av IVL. Aspekter som belyses i specialförsöken är främst: Effekter på mark- och avrinningsvatten av kalkning på hygge och ungskog. Utförs i Hallands- och Älvsborgs län. Effekter på markvatten, barrkemi och trädtillväxt av olika kalk- och askdoser. Parcellförsök i granskog i Asa (Kronobergs län) som omfattar 16 försöksled med fyra upprepningar i kalkförsöket (doser 3 till 12 ton per ha, samt olika kalksorter). Askförsöket omfattar 8 försöksled med olika doser (1,5 till 6 ton per ha). Behandling utfördes 1991 i kalkförsöket och 1993 i askförsöket. Vattenkemiska effekter på små skogssjöar i ett större kalkat skogsområde i Bohuslän (Gårdsjöområdet). Effekter på påväxtalger och bottenfauna i små skogsbäckar med avrinning från behandlad skogsmark. Utförs i Kronobergs- (Asa) och Hallands län (Tågabo) samt Skåne (Östad). Effekter av kalkning på svamp (fruktkroppar), mossor och lavar i vissa områden i Kronobergs-, Hallands- och Älvsborgs län. Nitrifikation i kalkade och vitaliseringsgödslade marker före och efter avverkning. Utförs i Asa (Kronobergs län) och i Halland. Karakterisering av vedaska. Utprovning av laboratoriemetod som kan indikera syraneutralisering och utlakning av näringsämnen på kort och lång sikt. 46

48 Dessutom skall erfarenheterna från effektuppföljningen och specialförsöken ingå i ett syntesarbete som syftar till att generalisera effekterna av olika behandlingar. Med översiktlig kunskap om ett behandlingsområdes skogsbestånd, hydrologi, topografi och markegenskaper skall behandlingseffekterna kunna prognostiseras. Arbetet är viktigt för att kunna förutsäga lokala och regionala effekter vid en storskalig verksamhet, samt hur skogsmarkskalkning och vitaliseringsgödsling kan påskynda ett återhämtningsförlopp. Att kunna beskriva de lokala och regionala effekterna av åtgärder i skogsmark är även viktigt för en framtida samordning med vattendragskalkningen. Mer information Ytterligare information om Skogsstyrelsens program kan inhämtas från Skogsstyrelsen Jönköping, Mikael Axelsson (tel. 36/1556). Uppgifter om effektuppföljningen kan fås från IVL i Aneboda 36 3 Lammhult, Per-Erik Larsson och Olle Westling (tel. båda 472/26275). Litteratur om försurning, kalkning och vitaliseringsgödsling Nedanstående förteckning tar främst upp litteratur om effekter på skogsekosystem av försurning, kalkning och vitaliseringsgödsling. Biobränsleaska i kretslopp, 1994.Naturvårdsverket och Skogsstyrelsen. Naturvårdsverket informerar. Solna. 12 s. Ekologiska effekter av skogsbränsleuttag och askåterföring, Kungliga Skogs- och Lantbruksakademiens Tidskrift 135 Nr. 13. Stockholm. 125 s. Försurning och kalkning av svenska vatten, Monitor 12, Naturvårdsverket informerar. Solna. 144 s. Hallgren Larsson E., Knulst, J., Lövblad, G., Malm, G., Sjöberg, K & Westling, O Luftföroreningar i södra Sverige Institutet för Vatten och Luftvårdsforskning (IVL) Aneboda, B s. samt bilaga. Kritiska faktorer för skogsträdens tillväxt och vitalitet, Kungliga Skogs- och Lantbruksakademiens Tidskrift 134 Nr. 11. Stockholm. 161 s. Nohrstedt H.-Ö Den svenska skogens kvävestatus. SkogForsk redogörelse nr 8. Uppsala. 4 s. Skogsmarkskalkning, resultat från en fyraårig försöksperiod samt förslag till åtgärdsprogram, Skogsstyrelsen Rapport 6. Jönköping. 68 s. Skogsskador i Sverige, nuläge och förslag till åtgärder, Skogsskadeutredningen, huvudrapport. Skogsstyrelsen Rapport 7. Jönköping. 95 s. samt 7 bilagor. Staaf, H., Persson, T. & Bertills (red.) Skogsmarkskalkning. Resultat och slutsatser från Naturvårdsverkets försöksverksamhet. Rapport Stockholm. 29 s. Staaf, H. & Tyler, G. (red.) Effects of acid deposition and tropospheric ozone on forest ecosystems in Sweden. Ecological Bulletins 44. Köpenhamn. 369 s. 47

49 Bilaga 2 Vattenföring i mätdammar Bilaga 2 redovisar avrinning i mm (månadsvärden) från samtliga mätdammar som ingår i undersökningarna av kalkningseffekter på avrinningsvatten. Årsvärden på avrinning från respektive lokal framgår av bilaga 3. G1 kalk, Furuby G2 kalk, Asa G2 ref, Asa K1 kalk, Gammalstorp K2 kalk, Hallaryd L1 kalk, Skeinge L2 kalk, Östad N Ryssberget N2 kalk, Getinge Avrinning i mm, månadsvärden. 48

50 O1 ref, Gårdsjön O2 kalk, Munkedal P1 kalk, Örby P2 kalk, Bäckefors R1 kalk, Älgarås R2 kalk, Sandhem P3 hygge ref P3 hygge kalk Avrinning i mm, månadsvärden. 49

51 Bilaga 3 Beräknade årliga arealförluster Bilaga 3 redovisar beräknade årliga arealförluster av undersökta ämnen i kg/ha*år från samtliga lokaler. Kolumnen Månader första året anger hur många månader som ingår i det första mätåret på respektive lokal. Inom parantes anges hur många av dessa månader som ingår i perioden efter behandling. Resultaten är uppdelade på två tabeller, 3a och 3b, med olika ämnen. År är hydrologiska år (oktober till september). Exempel: 1995= okt -94 till sept -95. Bilaga 3a Område År Månader första året Avrinning H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mm kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha G1 kalk (6) G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G2ö kalk (2) G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2 kalk (2) G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref K1 kalk (11) K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K2 kalk (2) K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 ref K2 ref K2 ref K2 ref

52 Bilaga 3a forts. Beräknade årliga arealförluster Område År Månader första året Avrinning H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mm kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha L1 kalk (11) L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L2 kalk (1) L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref N1 kalk (5) N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N2 kalk (11) N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 ref N2 ref N2 ref N2 ref O1 kalk (11) O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref

53 Bilaga 3a forts. Beräknade årliga arealförluster Område År Månader första året Avrinning H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mm kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha O2 kalk () O2 kalk 1992 (11) O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 ref O2 ref O2 ref O2 ref P1 kalk () P1 kalk 1992 (9) P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P2 kalk () P2 kalk 1992 (12) P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P3 kalk (12) P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 ref P3 ref P3 ref P3 ref P4 kalk (12) P4 kalk P4 kalk

54 Bilaga 3a forts. Beräknade årliga arealförluster Område År Månader första året Avrinning H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mm kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha R1 kalk (1) R1 kalk R1 kalk R1 kalk R2 kalk (11) R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 ref R2 ref R2 ref R2 ref

55 Bilaga 3b. Beräknade årliga arealförluster Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 ref K2 ref K2 ref K2 ref

56 Bilaga 3b forts. Beräknade årliga arealförluster Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 ref N2 ref N2 ref N2 ref O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref

57 Bilaga 3b forts. Beräknade årliga arealförluster Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 ref O2 ref O2 ref O2 ref P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 ref P3 ref P3 ref P3 ref P4 kalk P4 kalk P4 kalk

58 Bilaga 3b forts. Beräknade årliga arealförluster Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha R1 kalk R1 kalk R1 kalk R1 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 ref R2 ref R2 ref R2 ref

59 Bilaga 4 Volymvägda årliga medelhalter Bilaga 4 redovisar volymvägda årliga medelhalter (arealförlust dividerat med avrinning) av undersökta ämnen i mg/l från samtliga lokaler. Resultaten är uppdelade på två tabeller, 4a och 4b, med olika ämnen. År är hydrologiska år (oktober till september). Exempel: 1995= okt -94 till sept -95. Bilaga 4a Område År ph H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 ref K2 ref K2 ref K2 ref

60 Bilaga 4a forts. Volymvägda årliga medelhalter Område År ph H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 ref N2 ref N2 ref N2 ref O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref

61 Bilaga 4a forts. Volymvägda årliga medelhalter Område År ph H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 ref O2 ref O2 ref O2 ref P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 ref P3 ref P3 ref P3 ref P4 kalk P4 kalk P4 kalk

62 Bilaga 4a forts. Volymvägda årliga medelhalter Område År ph H + Ca Mg Na K Fe Mn tot-al mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l R1 kalk R1 kalk R1 kalk R1 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 ref R2 ref R2 ref R2 ref

63 Bilaga 4b. Volymvägda årliga medelhalter Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G1 kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2ö kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 kalk G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref G2 ref K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K1 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 kalk K2 ref K2 ref K2 ref K2 ref

64 Bilaga 4b forts. Volymvägda årliga medelhalter Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L1 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 kalk L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref L2 ref N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N1 kalk N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 kalk N2 ref N2 ref N2 ref N2 ref O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 kalk O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref O1 ref

65 Bilaga 4b forts. Volymvägda årliga medelhalter Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 kalk O2 ref O2 ref O2 ref O2 ref P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P1 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 kalk P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P2 ref P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 kalk P3 ref P3 ref P3 ref P3 ref P4 kalk P4 kalk P4 kalk

66 Bilaga 4b forts. Volymvägda årliga medelhalter Område År SO 4 -S Cl NO 3 -N NH 4 -N org-n tot-n tot-p mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l R1 kalk R1 kalk R1 kalk R1 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 kalk R2 ref R2 ref R2 ref R2 ref

67 IVL Svenska Miljöinstitutet AB,9/lUHWWREHURHQGHRFKIULVWnHQGHIRUVNQLQJVLQVWLWXWVRPlJVDYVWDWHQRFKQlULQJVOLYHW9LHUEMXGHU HQKHOKHWVV\QREMHNWLYLWHWRFKWYlUYHWHQVNDSI UVDPPDQVDWWDPLOM IUnJRURFKlUHQWURYlUGLJSDUWQHU LPLOM DUEHWHW,9/VPnOlUDWWWDIUDPYHWHQVNDSOLJWEDVHUDGHEHVOXWVXQGHUODJnWQlULQJVOLYRFKP\QGLJKHWHULGHUDV DUEHWHI UHWWElUNUDIWLJWVDPKlOOH,9/VDIIlUVLGplUDWWJHQRPIRUVNQLQJRFKXSSGUDJVQDEEWI UVHVDPKlOOHWPHGQ\NXQVNDSLDUEHWHW I UHQElWWUHPLOM Forsknings- och utvecklingsprojekt publiceras i,9/5dssruw,9/vsxeolndwlrqvvhulh%vhulh,9/1\khwhu1\khwhurpsnjnhqghsurmhnwsnghqqdwlrqhoodrfklqwhuqdwlrqhoodpdunqdghq,9/)dnwd5hihudwdyiruvnqlqjvudssruwhurfksurmhnw,9/vkhpvlgdzzzlyovh )RUVNQLQJRFKXWYHFNOLQJVRPSXEOLFHUDVXWDQI U,9/VSXEOLNDWLRQVVHULHUHJLVWUHUDVL,9/V$VHULH 5HVXOWDWUHGRYLVDVlYHQYLGVHPLQDULHUI UHOlVQLQJDURFKNRQIHUHQVHU IVL Svenska Miljöinstitutet AB IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd Box 21 6, SE-1 31 Stockholm Hälsingegatan 43, Stockholm Tel: Fax: Box 47 86, SE Göteborg Dagjämningsgatan 1, Göteborg Tel: Fax: Aneboda, SE-36 3 Lammhult Aneboda, Lammhult Tel: Fax: