Tabell 10. Nettobelastning (efter retention) av diffusa källor av kväve (ton/år). Avrundat till närmaste hundratal ton. Period

Transkript

1 Tabell 8. Brutto- och nettobelastning (efter retention) samt direkta utsläpp till havet av kväve (ton/år). Avrundat till närmaste hundratal ton. Period Havsbassäng Bruttobelastning Nettobelastning Belastning av reningsverk och industrier direkt till havet Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund Kattegatt Skagerrak Totalt Sverige Diffus belastning I tabell 9 redovisas bruttobidraget från de diffusa källorna till olika havsbassänger och i tabell 10 nettobidraget. I belastningarna har även diffusa bidrag från tillrinningsområden belägna i Finland och Norge inkluderats. Tabell 9. Bruttobelastning av kväve från diffusa källor av kväve (ton/år). Avrundat till närmaste hundratal ton. Period Havsbassäng Åkermark inkl bete 1) Skogsmark Sankmark 2) Övr. öppen inkl hyggen 2) mark 2) Deposition på sjöar Dagvatten från tätorter Totala diffusa källor Bottenviken < Bottenhavet Östersjön Öresund < < 50 < Kattegatt Skagerrak < < Totalt Sverige ) Beräknat som läckage till rotzonen 2) Beräknat som läckage till vattendraget Tabell 10. Nettobelastning (efter retention) av diffusa källor av kväve (ton/år). Avrundat till närmaste hundratal ton. Period Havsbassäng Åkermark inkl bete Skogsmark inkl hyggen Sankmark Övr. öppen mark Deposition på sjöar Dagvatten från tätorter Totala diffusa källor Bottenviken < Bottenhavet Östersjön Öresund < < Kattegatt Skagerrak < < Totalt Sverige I tabell 11 redovisas beräknad genomsnittlig arealförlust uppdelad på åker och skog inklusive hygge baserat på nettobelastningen. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 45

2 Tabell 11. Genomsnittlig arealförlust (netto) för jordbruksmark och skogsmark av kväve (kg/km 2 år). Period Havsbassänger Arealförlust för åkermark och bete Arealförlust för skogsmark inkl hyggen Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund Kattegatt exkl Göta älv Göta älv Skagerrak Jordbruksläckaget beräknades till ton/år för hela Sverige före markretention (bruttobelastning). Av dessa nådde ton/år havet efter retention i marken, i sjöar samt vattendrag (nettobelastning). I figur 20 redovisas jordbruksläckaget i kg/ha jordbruksmark och år utan och med retention. Områden med intensivt jordbruk, lätta jordar, mycket stallgödsling och hög nederbörd är de mest läckagebenägna. I dessa områden är dessutom andelen sjöar liten vilket medför att sjöretentionen blir låg och att en stor del av markläckaget når havet. Figur 20. Jordbruksläckaget i kg totalkväve/ha jordbruksmark och år utan retention (brutto) och med retention (netto). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

3 I figur 21 redovisas jordbruksläckaget i kg/km 2 totalyta och år per TRK-område utan retention (brutto) och med retention (netto). Figuren speglar till stor del placeringen av jordbruksmarken och avrinningens storlek. Figur 21. Jordbruksläckaget i kg totalkväve/ km 2 totalyta och år per TRK-område utan (brutto) och med retention (netto). Observera att skalan är logaritmisk och att läckaget presenteras mot arean av hela TRKområdet. Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 47

4 Skogens inklusive hyggenas bruttoläckage uppgick till ton/år. Av detta nådde ton havet efter retention i sjöar. Bidraget från sydvästra Sverige är högre än för sydöstra Sverige främst på grund av högre avrinning (figur 22). Bidraget från hyggena, ton/år som nettobelastning, beräknades till 20 % av det totala skogsläckaget, men troligen har hyggesarealen överskattats i norra Sverige och därmed även läckaget (se nedan under kvalitetsbedömning, avsnitt 6.3.2). I figur 23 redovisas skogsmarkens läckage inklusive bidrag från hygge per totalyta utan retention (brutto) och med retention (netto), samt i figur 24 enbart bidraget från hyggena. Figur 22. Skogsmarkens (inklusive hyggenas) läckage i kg totalkväve/ ha area skogsmark och år utan (brutto) och med retention (netto). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

5 Figur 23. Skogsmarkens (inklusive hyggenas) läckage i kg totalkväve/ km 2 totalyta och år utan (brutto) och med retention (netto). Observera att skalan är logaritmisk och att läckaget presenteras mot arean av hela TRK-området. Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 49

6 Figur 24. Kväveläckaget från hyggen i kg/ km 2 totalyta och år utan (brutto) och med retention (netto). Observera att skalan är logaritmisk. Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

7 Bidraget från atmosfärsnedfallet på sjöar beräknades till ton/år för hela Sverige varav ton/år nådde havet efter retention. I figur 25 redovisas slutligen bidraget till havet för den totala diffusa belastningen i kg/ km 2 och år före och efter retention. Den diffusa belastningen är högre i sydvästra Sverige än i sydöstra Sverige främst på grund av större avrinning i sydvästra Sverige. Figur 25. Totala diffusa kvävebelastningen i kg/ km 2 totalyta och år till havet före (brutto) och efter retention (netto). Observera att bruttobelastning från jordbruksmark beräknas till rotzonen utan markretention medan övriga markläckage är beräknade till vattendraget och har markretention inräknad. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 51

8 Punktutsläpp Bidraget från punktkällorna till havet beräknades till ton/år för reningsverk belägna i inlandet och ytterligare ton/år med utsläpp direkt till havet. För industrier belägna i inlandet beräknades utsläppen till ton/år samt ton/år direkt till havet. Utsläpp från enskilda avlopp bidrog med ton/år till havet (tabell 12). I figur 26 redovisas totala punktutsläppen reningsverk och industrier med retention (netto). Tabell 12. Belastning av kväve från reningsverk (A, B och C-verk), industrier, enskilda avlopp samt summa total kvävebelastning på havet från punktutsläpp (ton/år). Avrundat till närmaste hundratal ton. Havsbassäng Reningsverk inland brutto Reningsverk inland netto Reningsverk direkt havet Industrier inland brutto Industrier inland netto Industrier direkt havet Enskilda avlopp brutto Enskilda avlopp netto Totala punktutsläpp på havet Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund < 50 < Kattegatt Skagerrak < 50 < Totalt Sverige Figur 26. Utsläpp av kväve från reningsverk (A-, B- och C- verk) och industrier. Figuren visar positionen av utsläppen och utsläppens relativa storlek efter retention (netto). 52 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

9 5.3.3 Källfördelning I tabell 13 redovisas källfördelningen i procent av total nettobelastning till havsbassängerna. Tabell 13. Källfördelning i % av total kvävebelastning till havsbassänger inklusive direkta utsläpp till havet. Procenttalen är avrundade till hela procent. Havsbassäng Åkermark inkl bete Skogsmark inkl hyggen Övrig mark Deposition på sjöar Enskilda avlopp Reningsverk Industrier Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund Kattegatt Skagerrak Totalt Sverige Källfördelningen av kvävetransporten för södra Sverige till havet visar att det absolut största bidraget kom från åkermark, medan skogen och hyggena samt övrig öppen mark stod för det dominerande bidraget för norra Sverige (från Dalälven och norrut). Figur 27 visar källfördelningen för nettobelastningen till havet från tillrinningsområdena till de olika havsbassängerna. Figur 27. Källfördelning av nettobelastningen av kväve (ton/år) till de olika havsbassängerna. Jordbruksmark presenteras ihop med betesmark, sankmark innehåller både sankmark och fjällmyr, öppen mark representerar övrig öppen mark samt dagvatten från tätorter. Direktutsläpp till havet från industrier och reningsverk är inkluderade. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 53

10 5.3.4 Antropogent bidrag till kvävebelastningen I tabell 14 redovisas den beräknade antropogena och den naturliga nettobelastningen samt belastningen från direkta utsläpp av kväve. I tabeller 15 och 16 har det antropogena bidraget från respektive källa beräknats dels som brutto- och dels som nettobelastning. Tabell 14. Antropogen kvävenettobelastning, bakgrundsbelastning netto (efter retention) och direkta utsläpp till havet (ton/år). Avrundat till närmaste hundratal ton. Period Havsbassäng Antropogen nettobelastning Bakgrund nettobelastning Belastning av reningsverk och industrier direkt till havet Total nettobelastning Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund Kattegatt Skagerrak Totalt Sverige Tabell 15. Antropogen bruttobelastning per diffus källa och punktkälla (ton/år). Värden är avrundade till närmaste hundratal ton. Period Hygge 2) Havsbassäng Jordbruksmark 1) Deposition på sjöar Σ diffusa källor Ensk. avlopp Dagvatten Reningsverk Industri Σ Punktutsläpp Antropogent Punktutsläpp + diffus Reningsverk direkt till hav Industri direkt till hav Σ antropogen Bottenviken < Bottenhavet < Östersjön Öresund < < < Kattegatt < Skagerrak < < Sverige ) Beräknat som läckage till rotzonen 2) Beräknat som läckage till vattendraget Tabell 16. Antropogen nettobelastning per diffus källa och punktkälla (ton/år). Värden är avrundade till närmaste hundratal ton. Period Hygge Havsbassäng Jordbruksmark Deposition på sjöar Σ diffusa källor Ensk. avlopp Dagvatten Reningsverk Industri Σ Punktutsläpp Antropogent Punktutsläpp + diffus Reningsverk direkt till hav Industri direkt till hav Σ antropogen Bottenviken < Bottenhavet < Östersjön Öresund < < 50 < < Kattegatt < Skagerrak < < < Sverige Beräkningarna visar att den antropogena nettobelastningen av kväve till havet via svenska vattendrag uppgick till ton/år under perioden Därtill kom ton/år i direkta utsläpp. För norra Sverige kan konstateras att det antropogena bidraget från diffusa källor fördelades relativt lika mellan hyggen, jordbruksmark och deposition på sjöar (figur 28). I södra Sverige däremot dominerade det antropogena bidraget från jordbruksmarken. Punktutsläppen utgjorde cirka 30 % av den totala antropogena nettobelastningen. 54 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

11 Figur 28. Källfördelning av antropogen nettobelastning av kväve (%) till de olika havsbassängerna. Bakgrundbelastning till jordbruksmark beräknas från betesmarkens läckagehalter och för hygge beräknas bakgrunden från skogsmarkens läckagehalter. All deposition antas vara antropogen. Dagvatten bidrar med <1 % och syns ej på bilden. Direktutsläpp till havet från industrier och reningsverk är inkluderade. I förhållande till miljömålet Ingen övergödning, och dess delmål att Senast år 2010 ska de svenska vattenburna utsläppen av kväve från mänsklig verksamhet till haven söder om Ålands hav ha minskat med minst 30 procent från 1995 års nivå till ton, är den antropogena nettobelastningen fortfarande långt från målet. Summering av det antropogena bidraget av kväve inklusive direkta utsläpp till Egentliga Östersjön, Öresund, Kattegatt och Skagerrak ger en total mängd av ton/år. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 55

12 I figur 29 redovisas den totala antropogena kvävebelastningen från diffusa utsläpp utan och med retention. Figur 29. Den antropogena diffusa kvävebelastningen, kg/ km 2 totalyta och år till havet utan (brutto) och med retention (netto). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

13 5.4 Bruttobelastning samt källfördelning för fosfor Bruttobelastning Bruttobelastningen av fosfor summerades till ton/år från hela Sverige exklusive avloppsreningsverk och industrier som ligger i kusten med utsläpp direkt till havet för perioden (tabell 17). Utsläpp direkt till havet uppgick till 510 ton fosfor/år från reningsverk och industrier. Tabell 17. Bruttobelastning av fosfor per havsbassäng exklusive direkta utsläpp till havet (ton/år), direkta utsläpp till havet från kommunala avloppsreningsverk och industrier samt total belastning. Avrundade till närmaste tiotal ton. Period Havsbassäng Bruttobelastning (ton P/år) Direkta utsläpp av reningsverk och industrier (ton P/år) Summa total belastning (ton P/år) Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund Kattegatt Skagerrak Totalt Sverige Diffus belastning Den diffusa bruttobelastning uppgick till ton/år (tabell 18) varav skogsmarkens bidrag gav det största markläckaget totalt med mer än 45 % av diffusa källornas totala belastning. I belastningarna har även diffusa bidrag från tillrinningsområden i Finland och Norge inkluderats. Läckaget från jordbruksmark dominerade dock de diffusa källorna i södra Sverige. I Öresund uppgick jordbruksmarkens läckage till cirka 80 % av de diffusa källornas bruttobelastning. Tabell 18. Bruttobelastning från diffusa utsläpp av fosfor (ton/år). Avrundade till närmaste tiotal ton. Period Havsbassäng Åkermark + bete Skogsmark Hygge Övrig öppen mark Sankmark Dagvatten från tätorter Summa Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund 90 <5 <5 <5 < Kattegatt Skagerrak <5 10 < Totalt Sverige Arealförlusten för jordbruksmark inklusive betesmark och skogsmark inklusive hyggen baserat på bruttobelastningen redovisas i tabell 19 samt i figur 31 och 33. Tabell 19. Genomsnittlig arealförlust av fosfor för jordbruksmark och skogsmark (kg/km 2 år) baserat på bruttobelastningen. Period Havsbassänger Åkermark +bete Skogsmark inkl hyggen Bottenviken 58 9 Bottenhavet Östersjön 36 3 Öresund 51 3 Kattegatt 56 6 Skagerrak 58 8 Totalt Sverige 47 8 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 57

14 Fördelningen av det totala diffusa läckaget per total area speglar framför allt fördelningen av områden med hög avrinning (figur 30). Den högsta avrinningen beräknades i inre norra Sverige, speciellt i fjällkedjan, och i sydvästra Sverige. Fjäll och glaciär har ansatts typhalter som är låga, men bruttobelastningen från inre Norrland blev ca 10 kg/km 2 år (0,1 kg/ha år) på grund av den höga avrinningen. I sydvästra Sverige finns jordbruksmark med höga typhalter och med hög avrinning, vilket resulterar i den högsta bruttobelastningen från de områdena med över 0,5 kg fosfor/ha (50 kg/km 2 år) (figur 30 och 31). Figur 30. Totala diffusa bruttobelastningen för fosfor (i kg/ km 2 totalyta och år). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

15 Figur 31. Jordbruksmarkens läckage av fosfor per areal jordbruksmark och betesmark (kg/ha år). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 59

16 Fördelningen av bruttobelastning av fosfor från skogsmark, hyggen, jordbruksmark per total area följer samma mönster som det totala markläckaget per area av respektive markanvändning och beror till största del på avrinningen (figur 32, 34, och 35). Figur 32. Jordbruksmarkens läckage av fosfor per total area (kg/km 2 år). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

17 Figur 33. Skogsmarkens (inklusive hygge) läckage av fosfor per area av skog (kg/ha år). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 61

18 Figur 34. Skogsmarkens (inklusive hygge) läckage av fosfor per totalyta (kg/km 2 år). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

19 Figur 35. Läckage från hygge av fosfor per totalyta (kg/km 2 år). Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 63

20 Punktutsläpp Belastningen av punktutsläpp av fosfor uppgick till ton /år (tabell 20) varav belastningen från enskilda avlopp och mjölkrum tillsammans uppgick till mer än 40 % av dessa utsläpp. Till Egentliga Östersjön och Skagerrak uppgick belastningen från enskilda avlopp till mer än 50 % av punktutsläppens totala belastning (figur 36). Tabell 20. Totala belastningen av punktutsläpp av fosfor inklusive direkta utsläpp till havet (ton/år). Värden avrundade till närmaste tiotal ton. Period Havsbassäng Mjölkrum Enskilda avlopp Reningsverk Industri Summa Bottenviken < Bottenhavet < Östersjön < Öresund < Kattegatt < Skagerrak < Totalt Sverige Figur 36. Stapeldiagram över punktutsläpp (inklusive direktutsläpp till havet) fördelat på havsbassänger, ton/år. Glesbygd inkluderar här glesbygdsboende med enskilda avlopp och utsläpp från mjölkrumsavlopp. 64 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

21 Reningsverkens och industriernas utsläpp och fördelning redovisas i figur 37. Figur 37. Position och mängd utsläpp av fosfor (brutto) från reningsverk och industrier, ton/år Källfördelning för fosfor utgående från bruttobelastning De olika källornas bidrag till bruttobelastningen av fosfor redovisas i tabell 21 och fördelningen mellan de olika källornas bidrag illustreras i figur 38. Den procentuella fördelningen visar att skogsmarken stod för huvuddelen av belastningen från Sverige med 37 % av totala bruttobelastningen. I södra Sverige dominerade läckage från jordbruksmark med upp till 59 % av totala fosforbelastningen. Punktutsläppens totala andel av bruttobelastningen av fosfor uppgick till totalt cirka 23 % för Sverige. Tabell 21. Källfördelning av bruttobelastning av fosfor (%). Havsbassäng Åkermark och bete Skogsmark Hygge Sankmark Öppen mark Dagvatten Enskilda avlopp Mjölkrum Reningsverk Industrier Bottenviken Bottenhavet Östersjön Öresund Kattegatt Skagerrak Totalt Sverige Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 65

22 Figur 38. Källfördelning av bruttobelastning av fosfor (ton/år) för de olika havsbassängerna. Jordbruksmark presenteras ihop med betesmark, sankmark innehåller både sankmark och fjällmyr, öppen mark representerar övrig öppen mark samt dagvatten från tätorter, glesbygd innehåller både mjölkrum och glesbygdsboende med enskilt avlopp, reningsverk innehåller A, B och C-verk. Direktutsläpp till havet från reningsverk och industrier har inkluderats. 66 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

23 5.4.3 Antropogent bidrag till fosforbelastningen Den antropogena bruttobelastningen inklusive direkta utsläpp av reningsverk och industri till havet uppgick till ton/år (tabell 22). De antropogena bidragen består av punktutsläpp och av diffusa läckage från jordbruks- och betesmark, från avverkning av skogsmark samt från hårdgjorda ytor. Bakgrundsbelastningen består av markens naturliga läckage av fosfor och har antagits vara lika stort som skogsmarkens läckage. Den totala bruttobelastningen utgjordes av den naturliga bakgrundsbelastningen på ton/år och av den antropogena belastningen orsakad av mänskliga aktiviteter på ton/år (tabell 22). I södra Sverige uppgick dock den antropogena bruttobelastningen till närmare 80 % av den totala bruttobelastningen. Den antropogena diffusa belastningen var låg i norra Sverige och hög i södra Sverige på grund av det stora läckaget från åkermark i södra Sverige (figur 39). Punktutsläppen utgjorde cirka 50 % av den totala antropogena bruttobelastningen av fosfor. Tabell 22. Antropogen- respektive bakgrundsbelastning samt summa belastning av fosfor (ton/år) inklusive punktkällors belastning direkt på havet. Avrundat till närmaste tiotal ton. Period Havsbassäng Åkermark + bete Hygge Dagvatten från tätorter Σ Antropogen diffus Punktutsläpp Σ Antropogen belastning Σ Bakgrund Σ Belastning Bottenviken < Bottenhavet Östersjön 510 < Öresund 80 < Kattegatt 570 < Skagerrak 70 < Totalt Sverige Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 67

24 Figur 39. Antropogen bruttobelastning av diffusa fosforkällor (kg/km 2 år). Antropogena diffusa källor är läckage från avverkad skogsmark, jordbruksmark och dagvatten från hårdgjorda ytor. Period Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

25 Fördelningen mellan de olika källornas antropogena bidrag av fosfor för de olika havsbassängerna illustreras i figur 40. I norra Sverige fördelas den antropogena bruttobelastningen mellan jordbrukets bidrag, enskilda avlopp, reningsverk och industrier relativt lika. I södra Sverige står jordbruket för runt 50 % av de antropogena bidragen. Enskilda avlopp står för en betydande del av den antropogena bruttobelastningen i hela landet. Figur 40. Källfördelning av antropogen bruttobelastning av fosfor (%) för de olika havsbassängerna. Bakgrundbelastning till jordbruksmark, hygge och dagvatten från hårdgjorda ytor beräknas från skogsmarkens läckagehalter. Direktutsläpp till havet från industrier och reningsverk är inkluderade. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 69

26 6. Kvalitetsbedömning 6.1 Kvalitetsbedömning av avrinningsberäkningen För att bedöma kvaliteten av modellkörningarna i HBV har en jämförelse gjorts mellan simulerade och uppmätta vattenföringar. Långtidsmedelvärden för 15 år har jämförts ( ). Vattensimuleringarna var både över- och underskattade, men avvikelserna mellan uppmätt och simulerad vattenföring, uttryckt i relation till uppmätt vattenföring, var i regel <± 10 %. Avvikelserna för de beräknade vattendragen har arealviktats för att få fram den totala avvikelsen per havsbassäng (tabell 23). Tabell 23. Avvikelse i procent mellan simulerade och uppmätta vattenföringar vid vattendragsmynningarna till respektive havsbassäng. Den summerade avvikelsen har arealviktats utifrån vattendragens areor. Avvikelserna har uttryckts i förhållande till de uppmätta vattenföringarna. Havsbassäng Avvikelse i % Bottenviken - 3 Bottenhavet + 2 Östersjön + 10 Öresund ± 0 Kattegatt inkl Göta älv + 21 Skagerrak + 11 Den främsta orsaken till att vattenföringen till Egentliga Östersjön överskattades är att vattenföringen från Norrström har överskattats med hela 24 %. Kalibrering har ej gjorts på vattenföringsstationen Övre Stockholm (vid Mälarens mynning i havet) utan regional parameteruppsättning har använts. Vattenföringen för de olika tillflödena till Mälaren har både över- och underskattats. I genomsnitt har vattenföringen från tillflödena överskattats med ca 4 %. Vattenföringen överskattades dels på grund av Mälarens storlek och underskattning av avdunstningen från sjön, och dels på grund av en bugg i modellprogrammet, som endast berört Vänern och Mälaren. Även vattenföringen till Kattegatt överskattades, vilket beror på att vattenföringen från Göta älv blev för hög vid simuleringen. Vid Vargöns kraftverk (utloppet av Vänern) var den simulerade avrinningen 28 % högre än den uppmätta. Kalibrering har ej kunnat göras på stationen vid Vargöns kraftverk utan regional parameteruppsättning har använts för Vänern-området, vilken erhållits från kalibrering av Tidan, Lidan och Nossan. De flesta av tillflödena till Vänern är något överskattade (i genomsnitt ca 4 %) och avdunstningen från Vänern har underskattats, vilket bidrar till att avrinningen från Vänern blivit för hög. 6.2 Kvalitetsbedömning av beräknad markanvändningsareal Den totala land- och sjöytan som används inom projektet motsvarar den officiella statistiken enligt SCB (1995) efter att landareal som finns i Norge och Finland exkluderats. TRK-ytan summerades till km 2 inom Sverige jämfört mot SCBs beräknade areal (1995) på km 2. Avvikelsen var endast 0,4 %. Orsaken till skillnaden står att finna i hur underlaget sammanställts. SCB baserar den officiella statistiken på lantbruksräkningarna, riksskogstaxeringen, fastighetstaxeringen och på uppgifter från andra myndigheter angående kustnära områden. Översiktskartans uppgifter har producerats från flygbildstolkning. Avvikelser mellan TRK-arealen och den officiella statistiken för enskilda markanvändningar var större, troligen på grund av generaliseringar i översiktskartan och på grund av rastreringen som utförts utan viktning inom projektet - vilket gynnar den dominerande klassen - skog (tabell 24). Skogsmarken överskattades i förhållande till SCBs officiella statistik och alla andra markanvändningar underskattades (jordbruksmark och vattenytan har små avvikelser). Jordbruksmarken bidrar med de största arealförlusterna jämfört med annan markanvändning och det är därför viktigt att uppnå så riktig yta som möjligt. Ytan av jordbruksmarken baserades på sammanställningar av uppgifter från lantbrukarna i både TRKs och SCBs sammanställning. Skillnaden dem emellan kan bland annat bero på de olika år som räkningarna baserades på 1999 för TRK och Lantbruksräkningen 1992 för SCB. (Lantbruksräkningen är en totalundersökning som inkluderar även jordbruksmark <2.1ha till skillnad mot LBR sammanställningarna.) 70 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

27 Tabell 24. Area av markanvändning enligt TRK- projektet och SCB (1995) (km 2 ) för Sverige. Klasserna för TRK-arealerna har summerats för att motsvara klasser enligt SCB. Avvikelserna har uttryckts i relation till SCBs värden. Markklass TRK yta inom Sverige (km 2 ) SCB (1995) markanvändning (km 2 ) % avvikelse mellan TRK och SCB Bebyggd mark Skogsmark inkl hygge Jordbruksmark (def., bete och odef.) Öppen mark Vatten Sankmark /myr Total yta ,4 6.3 Kvalitetsbedömning av belastningsberäkningen för kväve Beräkningarna av kvävebelastning är de mest detaljerade som gjorts för hela Sverige. Upplösningen i underlagsmaterialet är mycket detaljerat, men resultatet blir aldrig bättre än de svagaste delarna. Det är därför viktigt att validera och bedöma de olika beräkningarna. Det kan ske genom jämförelse mot mätdata som inte använts vid beräkningarna Jämförelse mellan beräknad transport utgående från mätningar vid flodmynningarna och från nettobelastningsberäkningen av kväve En jämförelse mellan flodmynningsberäkningarna och beräkningarna av nettobelastning av kväve för motsvarande plats visar att för de 35 mätplatserna med kemi- och vattenföringsdata, där mätningarna gjorts på närliggande platser, är avvikelsen <± 10 % för perioden i mer än hälften av fallen. I tabell 25 redovisas avvikelserna mellan beräkningarna av nettobelastningen och flodmynningsdata i procent, arealviktade på havsbassänger. Totalt är det en överskattning, men både över- och underskattningar finns för de enskilda vattendragen. Det skall dock påpekas att de månadsvisa mätningarna samt linjärinterpoleringen mellan mättillfällena innebär även de osäkerheter. Tabell 25. Avvikelse i % mellan simulerade kvävebelastningar och fl odmynningsbelastning. Avvikelsen för de beräknade vattendragen har arealviktats för att få fram totala avvikelsen per havsbassäng. Avvikelserna har uttryckts i relation till fl odmynningsvärdena. Period Havsbassäng Avvikelse mellan nettobelastning och flodmynningsbelastning (%) Andel areal som flodmynningsdata representerar av hela arealen (%) Bottenviken Bottenhavet Östersjön inkl Öresund Kattegatt inkl Göta älv Skagerrak Överskattningen i beräkningen av nettobelastning för Bottenviken och Bottenhavet orsakades främst av beräkningarna för Luleälven, Skellefteälven, Umeälven och Ångermanälven, dvs fyra kraftigt reglerade fjällvattendrag. Avvikelserna kan bero både på skillnader i vattenföring och beräknade halter. Den antagna regleringsstrategin i beräkningen av nettobelastningen kan ha gett relativt stora avvikelser i vattenföringens dämpning under enskilda år, vilket kan påverka slutresultatet, men halterna torde stå för den största avvikelsen. Andelen organiskt kväve uppgick till ca 80 % av totalkvävet för Ångermanälven och älvarna norr därom. Som närmare diskuteras nedan i avsnitt förefaller den antagna typhalten för skog vara för hög för den fjällnära skogen liksom för skogen i övre Norrlands inland. Detta får följder ända ner till havet i de stora fjällälvarna. I skogsälvarna var överensstämmelsen mellan beräknade och uppmätta halter bättre, vilket tyder på att skogstyphalten fungerade bättre för Norrlands kustnära skogsland. Söder om Ångermanälven avtar den organiska kväveandelen och utgör ca % av totalkvävehalten för de sydliga Norrlandsälvarna. Överensstämmelsen mellan nettobelastningen och flodmynningsbelastningen av totalkväve vid mynningarna för de stora älvarna Indalsälven, Ljungan och Ljusnan var god Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 71

28 (<± 3 %). Däremot överskattades nettobelastningen från Dalälven till havet och den tendensen fanns i stora delar längs Dalälven, främst nedströmsdelarna. Detta kan bero på en överskattning av jordbrukets läckage eller en för låg beräknad retention i dessa delar. De två största avvikelserna mellan beräkningarna av nettobelastningen och flodmynningsberäkningarna för Östersjöns del återfanns för Norrströms utlopp och för Motala Ström. Uppströms Mälaren förekom både överskattningar och underskattningar i kvävehalterna och transporter i de större biflödena, men för Norrström (Mälarens utlopp) överskattades vattenföringen, vilket gav en för hög transport ut i havet. För Motala Ström var det däremot en underskattning på 20 %, vilket i första hand misstänks bero på underskattat jordbruksläckage i utlakningsregion 40 (se närmare i avsnitt ). I figur 41 redovisas ett exempel på uppmätt och beräknad totalkvävehalt, vattenföring samt kvävetransport. Förhållandena gäller för Emåns mynning. Den simulerade vattenföringen översteg den observerade vattenföringen med 4 % och var inte kalibrerad för denna station utan är beräknad med generella parameteruppsättningar för regionen. Avvikelsen mellan nettobelastningsberäkningarna och flodmynningsdata var 1 % för perioden Figur 41. Beräknad (linje) och uppmätt (staplar) totalkvävehalt, beräknad (röd linje) och uppmätt (svart linje) vattenföring samt beräknad (röd linje) och uppmätt (staplar) kvävetransport vid Emåns mynning till havet. För avrinningsområden söder om Emån på ostkusten och Lagan på västkusten underskattades i regel beräknad nettobelastning till havet jämfört med flodmynningsdata (upp till 20 % för enskilda vattendrag). En del av underskattningen torde bero på för lågt jordbruksläckage (se närmare avsnitt ). Vid Vargöns kraftverk i Göta älv nedströms Vänern var överensstämmelsen mellan nettobelastningsberäkningarna och flodmynningsdata god (differens i transport <+ 2 %) trots den stora överskattningen i avrinning. Vid Lagans mynning i huvudvattendraget respektive i ett biflöde (Smedjeån) återfanns en avvikelse på upp till + 40 % respektive 20 %. I flodmynningsberäkningen viktades vattenföringen på båda dessa mätplatser från en vattenföringsstation belägen långt upp i vattendraget. Nederbörds- och avrinningsgradienterna är stora i dessa trakter och arealviktning av vattenföringen kan ge systematiska fel i interpolerad vattenföring. 72 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

29 6.3.2 Kvalitetsbedömning utgående från jämförelser mellan uppmätta och beräknade kvävehalter i mindre vattendrag I avrinningsområden utan eller med försumbar andel sjöar sker i stort sett ingen retention under vinterhalvåret. Detta kan användas för att jämföra beräkningsresultaten med recipientmätningar. Eftersom Sverige är sjörikt är det främst små områden utan uppströms liggande avrinningsområden som uppfyller de kraven. Av de ca 500 recipientmätplatserna som använts i projektet, bedömdes ca 50 kunna utnyttjas för att bedöma om vattnets blandningshalt i olika delar av Sverige hade god överensstämmelse med uppmätta halter. Av dessa visade beräknade och uppmätta halter ha god överensstämmelse för 33 platser med <± 10 % avvikelse i genomsnitt mellan beräknade och uppmätta halter. För de övriga kan det finnas många orsaker till avvikelserna, men för ett antal av de noterade avvikelserna kan man dra slutsatser om kvalitén i delar av underlaget till beräkningarna. I några fall kan man också fundera på hur pass representativa mätningarna är för området. Ett exempel på denna typ av analys redovisas i figur 42, som visar god överensstämmelse mellan uppmätt och beräknad halt för ett skogsområde i Halland (endast blandningshalter utan någon kalibrering) samt mellan uppmätt och beräknad vattenföring. Figur 42. Beräknade (linjer) och uppmätta (staplar) organiska, oorganiska samt totala kvävehalter samt uppmätt (röd linje) och beräknad vattenföring (svart linje) vid Nore kvarn i Lagan. Området är 109 km 2 och domineras av skog. Figur 12 i avsnitt 4.7 visar överensstämmelsen mellan uppmätt halt under vinterhalvåret och beräknad kvävekoncentration för ett jordbruksdominerat område i sydligaste Skåne. Den beräknade totalkvävehalten låg något högt (ca 10 %) både före och efter markretentionskalibreringen. Vid sjöretentionsberäkningarna har ca 200 mätplatser använts för kalibrering av generella parameteruppsättningar för huvudavrinningsområden. Utöver dessa har ca 275 mätplatser använts för kontroll av kalibreringarna och validering av resultat. I figurerna 43 och 44 redovisas ett exempel på beräknade och uppmätta kvävehalter i Ätrans flodmynning och vid sjöns Åsnens utlopp i Mörrumsån. Simulerade totalkvävehalter låg ca 6 % högre än de uppmätta för den utvalda perioden för båda områdena, vilket får anses vara en god överensstämmelse. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 73

30 Figur 43. Beräknade (linjer) och uppmätta (staplar) organiska, oorganiska samt totala kvävehalter vid Ätrans mynning. Avrinningsområdet är km 2. (Använd som valideringspunkt). Figur 44. Beräknade (linjer) och uppmätta (staplar) organiska, oorganiska samt totala kvävehalter vid sjöns Åsnens utlopp i Mörrumsån. Avrinningsområdet är km 2. (Använd som kalibreringspunkt). 74 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

31 Det är svårt att kvantifiera eventuella avvikelser i siffror för olika delar av Sverige. Mätplatserna representerar både små och mycket stora avrinningsområden (t.ex. mynningsstationerna), de är ofta belägna efter varandra i ett huvudavrinningsområde samtidigt som det är svårt att hitta ett rättvie och samlat mått på avvikelserna. Överensstämmelse eller avvikelse mellan beräknad och uppmätt halt både före och efter de två retentionsberäkningarna ger dock en uppfattning om hur väl befintliga indata till beräkningen såsom areor, typhalter och utsläpp verkar stämma med verkligheten. Avvikelserna kan dock även bero på fel i mätdata eller att mätdata inte är representativa. Nedan beskrivs upptäckta systematiska avvikelser och vad de kan ha orsakats av både utifrån analys i de små områdena före markretention och efter den totala retentionsberäkningen Avvikelser med avseende på punktutsläpp Ett antal avvikelser mellan beräknade och uppmätta kvävehalter kan direkt hänföras till överskattade respektive underskattade punktutsläpp. Som exempel visas beräknade och uppmätta halter i ett tillflöde till Vättern, där punktutsläppet är för stort eller mynnar i ett annat område (figur 45). Figur 45. Beräknad (linje) och uppmätt (staplar) totalkvävehalt i ett tillfl öde till Vättern. Den höga beräknade halten beror på punktutsläpp, som troligen överskattats i indata. Överskattade punktutsläpp avslöjas ibland i samband med låg vattenföring, när de ger höga beräknade halter på grund av liten utspädning, vilket illustreras av beräknade och uppmätta halter vid Viskans mynning (figur 46). Trots de överskattade halterna får de inte så stor inverkan på transporterna på grund av den låga vattenföringen samtidigt. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 75

32 Figur 46. Beräknade och uppmätta totalkvävehalter, vattenföring samt kvävetransport vid Viskans mynning till Kattegatt. Uppmätta halter samt transport betecknas med staplar och beräknade linjer samt uppmätt vattenföring med svart linje och beräknad med röd linje Avvikelser med avseende på läckage från skog, sankmark och övrig öppen mark Typhalterna för kalfjäll, skog, hygge, myr och övrig öppen mark har hämtats från mätdata i små avrinningsområden med stor andel av respektive markanvändning. Vid jämförelse med recipientdata i områden med stor andel av dessa markanvändningar och försumbara arealer jordbruksmark framgår att dessa typhalter ser rimliga ut i stort för landet. Antalet recipientmätplatser i Norrland är få, men de som finns visar dock att de beräknade kvävehalterna låg för högt i de vattendrag som rinner från fjällen ner genom hela skogslandet, medan halterna i skogsälvarna överensstämde bättre. Detta kan förklaras med att den ansatta skogstyphalten är för hög för den fjällnära skogen och skogen i övre inre Norrland. Vid kalibreringarna av sjöretentionen vid de fåtaliga mätplatserna nedströms de stora sjöarna nära fjällen kan man sänka de organiska kvävehalterna och rätta till kvävenivån. Det blir då högre retention i fjällsjöarna än i skogssjöarna, vilket inte förefaller helt logiskt. Risken är stor att man överskattar sjöretentionen i fjällsjöarna. Det innebär att man anpassar kvävehaltnivån och riskerar rätta till fel i indata vid retentionsberäkningen och det är inte avsikten med arbetet. I dessa fall har vi valt att vara försiktiga vid kalibreringen av sjöretentionen i de fjällnära sjöarna. Överskattningen i nettobelastningsberäkningen jämfört med flodmynningsberäkningen i de nordligaste fjällälvarna som nämnts under avsnittet bedöms därför orsakas av för hög skogstyphalt. Det kan ytterligare nämnas att kvävemedelhalterna vid flodmynningarna för de stora fjällälvarna Luleälven, Skellefteälven, Umeälven och Ångermanälven låg i nivå eller strax under skogstyphalten, dvs mycket låga halter Avvikelser med avseende på läckage från hyggen I databasen Kotten finns uppgifter om centerkoordinater på hyggen, anmäld areal för avverkning och area utförd avverkning. Skogsägarna är skyldiga att anmäla planerad avverkning men inte att meddela om avverkningen utförts eller hur stor andel av anmäld avverkning som utförts. Detta ger en dålig överensstämmelse mellan arealen anmäld och avverkad skog i databasen. Inom projektet användes det högsta värdet av dessa värden Detta ger en överareal, som inte kan bedömas utifrån denna studie. I snitt sker en hyggesavverkning på ca 1 % varje år i Sverige. För avrinning räknar man med att påverkan upphör efter ca 10 år och det kanske är ett bättre antagande även för kvävepåverkan än de 12 år som antagits för Norrland. 76 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

33 Effekten av för stor areal hygge noterades i åtminstone 11 skogsområden utan uppströms liggande områden, när kväveberäkningar jämförts med recipientdata. Alla dessa berörde vattendrag som dräneras till Bottenhavet. Denna analys är endast möjlig för det närmaste rena skogsområden utan inslag av jordbruksmark, eftersom jordbrukets läckage maskerar de lägre halterna från skog och hyggen. Typhalten för hyggesläckaget ligger högre för oorganiskt kväve men lika för organiskt kväve jämfört med skogsläckaget. Om hyggesarealen är för stor får man den avvikelse i oorganiskt beräknade och uppmätta kvävehalter, som kan urskiljas i figur 47. Figur 47. Beräknade (linjer) och uppmätta halter (staplar) i området Hyttingsheden i Dalälven, där beräkningarna är för höga för oorganiskt kväve på grund av för stor areal hygge i indata till beräkningarna. Mätningarna ligger på den nivå som antagits som typhalt för skog. Området är 49 km 2. Det består till 96 % av skog, av vilket 11 % utgörs av hygge enligt indata till TRK. Vid framtida beräkningar är det angeläget att bättre försöka bedöma andelen utförda hyggen och korta ner perioden 12 år för Norrland Avvikelser med avseende på läckage från jordbruksmark Från och med år 2000 baseras SCBs Lantbruksregistrets (LBR) arealer av grödor enbart på stödansökningar till EU enligt IAKS. År 1999 genomfördes en enkätsammanställning av SCB enligt tidigare metod för insamling av LBR med samtidig sammanställning av IAKS-stöd. Enbart 2 % skillnad observerades mellan LBR och IAKS-arealerna för summa utnyttjad åkermark år 1999 (SCB 2001). Däremot är skillnaderna för enskilda grödor större på grund av olikheter i definitionerna av grödorna. Arealen och typhalterna för jordbruksläckaget har stor betydelse för kvävetransporten från ett område, eftersom typhalterna från olika jordbruksgrödor i regel ligger betydligt högre än typhalterna från skog och övrig mark. En jämförelse mellan beräknade och uppmätta halter i små avrinningsområden och i TRK-områden i de olika utlakningsregionerna visade överlag god överensstämmelse i regionerna 11, 21, 22, 30, 51, 72, 80 och 90. För utlakningsregionerna 52, 100, 110, 120, 130, 150, 160, 170 och 180 var det svårt att hitta recipientdata från jordbruksområden att göra analysen på. Däremot låg de beräknade halterna för lågt i södra delen av region 12, i region 40 samt i delar av region 60 (den sydostlig-ostliga delen) och i 71 (sydligaste delen) med mer än 20 % för låga halter jämfört med mätdata. Skälet till det kan vara flera. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 77

34 Jordbruksläckageberäkningarna med SOILNDB utförs per utlakningsregion. Gränserna för dessa utlakningsregioner är främst jordbruksbetingade och skär tvärs genom avrinningsområden. Region 71 i sydvästra Sverige har stor nederbörds- och avrinningsgradient inom området. Den målavrinning (begreppet målavrinning förklaras i avsnitt 4.3.1), som framräknats för hela region 71 styr haltnivån, vilket innebär att där den verkliga avrinningen är lägre än målavrinningen blir den beräknade kvävebelastningen för låg. Det här syns när beräknade och uppmätta halter samt kvävetransporter har jämförts i sydliga och sydvästra delen av region 71 (t ex för vattendragen 95 Vegeå, 97 Stensån (se figur 48) och 100 Fylleån samt de delar av 96 Rönneå som ligger inom produktionsområde 71). De beräknade totalkvävehalterna låg % under de uppmätta i denna del av regionen, vilket i sin tur innebär att det beräknade läckaget blivit för lågt från dessa jordbruksintensiva delar. Figur 48. Beräknade (linjer) och uppmätta (staplar) organiska, oorganiska samt totala kvävehalter i Stensån i Halland. Stensåns avrinningsområde är 284 km 2, varav 46 % består av skog och 31 % av jordbruksmark. Beräknade oorganiska och totalkvävehalter ligger lägre än uppmätta på grund av underskattat jordbruksläckage. En test har gjorts att ersätta regions 71s delar i Skåne och allra sydligaste Halland med utlakningsregion 21s typhalter och räkna om kvävebelastningen. Överensstämmelsen blev bättre mellan beräknade och uppmätta halter, men de beräknade halterna låg alltjämt i underkant. I utlakningsregion 12s södra del var den beräknade kvävehalten mer än 10 % lägre än uppmätta halter i Lagans biflöde Smedjeån med ca 45 % jordbruksmark, medan överensstämmelsen var god längre norrut i utlakningsregionen. Utlakningsregion 40 är litet men består av allt från tyngre lerjordar i den östra delen till lättare iga jordar i den centrala Östgötaslätten i väster. Det finns fyra områden (7 328 km 2 ) med recipientdata och utan uppströms liggande områden från andra utlakningsregioner. Dessa områden representerar både de lättare och tyngre jordarna. I dessa låg den beräknade kvävehalterna i snitt mer än 15 % lägre än uppmätta halter (under vintern tidvis mer än 100 %). Slutsatsen är att man för framtida beräkningar bör se över utlakningsregionernas gränser, ta mer hänsyn till klimatvariabiliteten och anpassa områdena mer till huvudavrinningsområden och tillrinningsområden till havsbassänger. 78 Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning

35 6.4 Kvalitetsbedömning av belastningsberäkningar för fosfor För fosfor finns endast beräkningar av bruttobelastningen utan retention, vilket gör att de inte är helt jämförbara med uppmätta värden i vattendrag från större avrinningsområden. Retentionen förväntas vara större än återcirkulationen av fosfor från sediment och frigörande från flodbotten och strandbrinkar för större områden och beräknad bruttobelastning bör därför vara i överskott mot uppmätt belastning i flodmynningarna. Bruttobelastningen av fosfor från projektet har jämförts med medianen för belastningen som uppmätts i flodmynningarna och beräknats genom arealviktning för perioden (tabell 26). Eftersom arealen för TRK-beräkningarna skiljer sig något mot arealen enligt beräkningarna för flodmynningarna viktades den uppmätta belastningen med TRK-arealen. Tabell 26. Bruttobelastning av fosfor (ton/år) beräknat genom typhalter och modeller inom TRK-projektet och medianbelastning uppmätt och beräknad genom arealviktning från mätningar i fl odmynningarna Havsbassäng Beräkningssätt Areal (km 2 ) Median Tot-P (ton/år) Viktad tot-p med TRK-area (ton/år) % överskott TRK mot flodmynningsbelastning Bottenviken Flod 1) TRK 2) Bottenhavet Flod TRK Östersjön Flod TRK Öresund Flod TRK Kattegatt Flod TRK Skagerrak Flod TRK Totalt Sverige Flod TRK ) Flodmynningsberäkning 2) TRK belastningsberäkning TRK-belastningen översteg i samtliga havsbassänger belastningen uppmätt i flodmynningarna. Skillnaden mellan TRK-beräknade bruttobelastningen och belastning uppmätt i flodmynningarna under uppgick till som mest 86 % i Kattegatt. Retentionen av närsalter kan vara mycket stor i djupa sjöar med lång omsättningstid. I t.ex. Vänern, Vättern, Hjälmaren och Mälaren kan retentionen uppgå till % enligt Löfgren och Olsson (1990). Inom Kattegatts avrinningsområde passerar stor del av vattnet Vänern och retentionen kan därför förväntas vara hög. Inom enskilda huvudvattendrag varierade skillnaden mellan TRK-belastning av fosfor och uppmätta belastningen i flodmynningarna mycket. Av de 43 flodmynningar, där jämförelse gjordes, fanns åtta fall där TRK-belastningen var lägre än uppmätt belastning efter arealviktning mellan TRK-area och area enligt flodmynningsprogrammet, nämligen Torneälven, Kalixälven, Töreälven, Öreälven, Lögdeälven, Gavleån, Råån och Nissan. Torneälven och Kalixälven kompliceras av bifurkationen, men tillsammans borde TRKbelastningen inte understiga uppmätt belastning. Det finns flera felkällor som kan påverka bruttobelastningen. Totala arealen har viktats i jämförelserna mot arealen för tillrinningsområdet till flodmynningarna, men fördelningen mellan olika markanvändningar kan skilja sig åt i beräkningen mot verkligheten (se avsnitt 6.2). Endast två av de områden med för låga belastningar hade betydande arealer av jordbruksmark: Råån och Nissan, övriga har < 2% jordbruksmark i tillrinningsområdet. För de övriga innebär det att andra markanvändningar och punktutsläpp står för den största delen av belastningen i dessa områden. Beräkningarna grundar sig till stor del på typhalter och regressionssamband som togs fram inom Hav-90 och i den redovisningen påpekas ett antal felkällor. Faktaunderlaget för typhalterna för skogsmark och brukad skogsmark är litet vilket innebär stor osäkerhet i belastningsberäkningarna. I Hav-90 påpekar man vidare vikten av att utöka typhalterna för olika typer av sankmark samt att antagandet att övrig mark läcker lika mycket som skogsmark inte kan verifieras på grund av bristande mätningar. I TRK-projektet har antagits nya typhalter för fjäll, glaciär och fjällmyr, men annan övrig mark har ansatts samma typhalter som i Hav-90. Belastning på havet TRK Transport Retention Källfördelning 79