KONSTEN ATT FÅNGA FOSFOR EN

KONSTEN ATT FÅNGA FOSFOR EN STUDIE I ETT DIKESFILTERS EFFEKTIVITET The capture of phosphorus a study of the removal efficiency of a drainage ditch filter Lina Gemvik, Maria Sammeli Maj 2012 LWR-KAND-EX-2012:03

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 Lina Gemvik, Maria Sammeli 2012 Degree Project Department of Land and Water Resources Engineering Royal Institute of Technology (KTH) SE-100 44 STOCKHOLM, Sweden ii

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 1. SUMMARY Phosphorus is a vital and finite resource. Agriculture accounts for the largest use of about 80% of the total phosphorus consumption and is therefore one of the largest sources of phosphorus release. It is in the catchment and infiltration water that phosphorus is transported out of the fields into ditches and thence to larger bodies of water. This creates problems which, inter alia, lead to eutrophication of watercourses, toxic algae and dead rivers. If the phosphorus could be reused instead of disappearing into our lakes, seas and rivers, we have the opportunity to both preserve the phosphorus longer but also to save our waters from eutrophication. A method that has begun to be investigated for separating phosphorus from cropland ditch water is the so-called ditch filters, or phosphorus traps. The filter is usually structured as a tube or a box made of hard plastic that is filled with a limestone material which is then placed in a ditch at the field. When the phosphorus-rich water from the field flows through the filter the phosphorus is bound to the limestone material, which prevents further transportation in to larger bodies of water. The area chosen as test site is Backa gård which belongs to the stream catchment area Åkerströmmen, which lies to the North of Stockholm and meets the Baltic Sea. Åkerströmmen consists of an area of 397 km 2 and in topographical terms it has few important height differences. The selected area has two test trenches which drains a large arable land area around Backa gård, where the water flows out from the fields to the ditches. A phosphorus filter filled with the material Polonite is placed in each trench and samples are then to be taken to determine the phosphorus content change. The phosphorus reduction proved to be good in both the ditches and amounted mostly to 100% for the individual samples. Some disturbances in the incoming phosphorus concentration occurred. In order to establish the filters life there would be needed samples for a longer period. Alternative arrangements instead of use of ditch filters are, inter alia, lime treatment, buffer zones and construction of wetlands. Key words Eutrophication, Polonite, Leakage from agriculture, Small scale purification technology, Nutrients iii

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 iv

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 2. TILLKÄNNAGIVANDEN Vi vill tillägna Gunno Renman, professor vid institutionen för Mark- och Vattenteknik på KTH, ett stort tack för god handledning genom hela detta arbete och för att vi har fått möjligheten att få ta del av denna forskning kring nya reningstekniker. Vi vill också tacka Tekn. Dr. Agnieszka Renman för hjälp i laboratoriet. Vi vill även tacka lantbrukare Johan Lindgren, Backa gård, som möjliggjort denna studie genom att vi fått placera filtrena kring hans åkrar. Detta arbete har varit mycket lärorikt och intressant att skriva och vi är otroligt glada att få ha tagit del av denna kunskap. Tack! v

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 vi

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 3. INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. Summary... iii 2. Tillkännagivanden... v 3. Innehållsförteckning... vii 4. Sammanfattning... 2 5. Inledning... 3 6. Litteraturstudie... 4 6.1. Övergödning... 4 6.2. Fosfor - Inverkan och förekomst... 5 6.3. Bindningsmekanismer för fosfor... 6 6.4. Faktorer som påverkar fosforbindning i mark... 7 6.5. Läckaget från jordbruken... 7 6.6. Reningsteknik... 8 Dikesfilter... 8 Alternativa åtgärder... 9 6.7. Polonite... 10 7. Material och metoder... 11 7.1. Försöksområde Backa gård... 11 7.2. Modeller... 14 7.3. Fältarbete... 15 7.4. Laborationsarbete... 15 8. Resultat och diskussion... 17 8.1. Resultat... 17 Fosforreduktioner dike ett... 17 Fosforreduktioner dike två... 18 Totalfosforkoncentration dike ett... 19 Totalfosforkoncentration dike två... 19 8.2. Diskussion... 20 Försöksområdet... 20 Provtagningar... 20 Tidigare forskning... 20 Filtrets effektivitet... 21 Alternativa åtgärder... 21 9. Slutsats... 21 10. Källförteckning... 23 10.1. Litteratur... 23 10.2. Muntliga... 24 10.3. Webbsidor... 24 10.4. Bilder... 24 10.5. Bilagor... 25 11. Bilagor... 26 11.1. Bilaga 1.... 26 11.2. Bilaga 2... 27 11.3. Bilaga 3... 28 11.4. Bilaga 4... 30 11.5. Bilaga 5... 31 vii

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 viii

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 4. SAMMANFATTNING Fosforn är en livsnödvändig och ändlig resurs. Jordbruket står för den största användningen och uppgår till ca 80 % av jordens årliga fosfornyttjande. Därför är det en av de största källorna till fosforutsläppen. Det är med avrinnings- och infiltrationsvattnet som fosforn transporteras ut från åkrarna till diken och vidare till större vattendrag. Där skapar den problem som bland annat leder till igenväxning, döda vattendrag och giftiga alger. Om denna fosfor gick att återanvända istället för att försvinna ut i våra sjöar, hav och vattendrag har vi möjlighet att både hushålla med fosforn längre men även att rädda våra vatten från övergödning och döda hav. En metod som har börjat undersökas för att avskilja fosfor från åkrarnas dikesvatten är så kallade dikesfilter eller fosforfällor. Filtret är ofta uppbyggt som ett rör eller en box i hårdplast som fylls med ett kalkmaterial som sedan placeras ut i ett dike vid åkern. När det fosforrika vattnet från åkern rinner genom filtret binds fosforn till kalkmaterialet och förhindrar på så sätt fosforns vidare transport ut i större vattendrag. Området som valts som undersökningsplats är Backa gård. Platsen hör till Åkerströmmens avrinningsområde som ligger norr om Stockholm och mynnar ut i Östersjön. Åkerströmmen utgörs av en area på 397 km 2 och topografiskt sett har det få betydelsefulla höjdskillnader. Till detta område har två försöksdiken valts ut. Dessa dränerar ett stort åkermarksområde på och omkring Backa gård. Ett fosforfilter fyllt med materialet Polonite har placerats i vartdera diket för att prover ska kunna tas för fastställning av fosforhaltförändringen. Fosforreduktionen i de båda dikena har beräknats och visade sig vara god. Dessa uppgick som mest till 100 % vid enskilda provtagningar. Vissa störningar i den inströmmande fosforkoncentrationen förekom. För att kunna fastställa filtrets livslängd behöver prover tas under en längre period. Alternativa återgärder istället för användning av dikesfilter är bland annat strukturkalkning, buffertzoner och anläggning av våtmarker. Nyckelord Eutrofiering, Polonite, Läckage från jordbruk, Småskalig reningsteknik, Näringsämnen 2

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 5. INLEDNING Svergie har idag 16 miljömål som riksdagen har satt upp, varav ett är ingen övergödning. Definitionen av miljömålet är att halterna av gödande ämnen i mark och vatten inte ska ha någon negativ inverkan på människors hälsa, förutsättningar för biologisk mångfald eller möjligheterna till allsidig användning av mark och vatten (Naturvårdsverket, 2012). I dagens läge har dock övergödningen blivit ett allt större problem och utsläpp av näringsämnena kväve och fosfor har flerdubblats sedan 40-talet. Länge har det ansetts vara kväve som mestadels har orsakat övergödningen i haven, men idag diskuteras det om det är fosfor eller kväve som behöver renas bort för att få stopp på problemet (Brenner et al., 2011 ). Jordbruket står för den största användningen av jordens årliga fosfornyttjande. Denna uppgår till ca 80 % och är därför en av de största källorna till fosforutsläppen (Bioptech). Det är med avrinnings- och infiltrationsvattnet som fosforn transporteras ut från åkrarna till diken och vidare till större vattendrag. Där skapar den problem som bland annat leder till igenväxning, döda vattendrag och giftiga alger. Om denna fosfor gick att återanvända istället för att försvinna ut i våra sjöar, hav och vattendrag har vi möjlighet att både bevara fosforn längre och även att rädda våra vatten från övergödning och döda hav. Det står alltså helt klart att nya metoder och åtgärder måste vidtas för att minska fosforutsläppen från åkrarna innan det gått så långt att våra sjöar och hav dött ut. Som underlag till rapporten har Åkerströmmens avrinningsområde valts där fosforutsläpp från åkrarna är ett betydande problem. Åkerströmmen står i förbindelse med Östersjön och bidrar därmed till övergödning och algblomning i det redan problematiska havet. Detta projekt syftar till att belysa övergödningsproblemet i och kring Åkerströmmens avrinningsområde samt klarlägga en ny metod för att rena åkrarnas avrinningsvatten från fosfor, med hjälp av så kallade dikesfilter gjort av bland annat kiselkalk. 3

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 6. LITTERATURSTUDIE 6.1. Övergödning En direkt följd av för höga fosforhalter i naturen är att våra vattendrag drabbas av övergödning, eller med ett annat ord eutrofiering. Detta är i synnerhet ett stort problem i Östersjön, där fosforn hindrar havet från att andas. Människans inverkan i främst jordbruket bidrar till att fosforhalten i våra vattendrag är onaturligt hög då vanligt förekommande gödningsmedel innehåller mycket fosfor. Nederbörden för med sig en stor del av fosforn från jordbruksmarken och når tillslut Östersjön. Övergödning sker genom att näringsämnen tas upp av växter vilket leder till kraftigt ökad tillväxt av organiskt material. Detta leder i sin tur till igenväxning av vattendrag, algblomning och syrebrist. Algblomning till följd av eutrofiering är när växtplankton förekommer i stora mängder i våra sjöar och hav, se figur 1. När dessa alger dör och faller mot botten uppstår syrebrist då förruttnelsebakterier tar sig an nedbrytningen i processer som kräver mycket syre. Högre organismer, så som fiskar och kräftdjur, klarar inte av så låga syrekoncentrationer utan flyr för att inte kvävas. (Andersson et al., 2010) I Östersjön och i sjöar består ofta algblomningen av de giftiga cyanobakterierna. Cyanobakterier är organismer som gynnas av ökande fosforkoncentrationer. Till skillnad från andra organismer är de inte beroende av tillgången på nitrat, nitrit och ammonium som många andra arter måste anpassa sig till under sommarmånaderna. Det är istället hur stor mängd fosfor som finns som bestämmer hur stor deras tillväxt blir, samt temperaturen på vattnet (Göteborgs universitet, 2007). Mängden fosfor är samtidigt det styrande tillväxtämnet hos alla levande varelser i Östersjön, då det finns minst av detta (Eveborn, 2010). Denna egenskap gör att cyanobakterierna lätt kan bilda stora blomningar vid vattenytan i olika estuarina områden. Då fosforförhållandena blir extra gynnsamma "flammar" tillväxten av cyanobakterier upp och växer snabbt och okontrollerat över växter och bottensand (Blomqvist, 2009; Rydin, 2009). Olika områden är olika känsliga för övergödning. Östersjön är på grund av sin långa omsättningstid extra känslig för övergödning, och årligen utsätts Östersjön för kraftig algblomning över stora områden. För att ett vatten skall klassas som eutroft (övergött) ska innehållet av fosfor vara över 25 μg/l vatten (Gustafsson et al., 2008), men redan vid fosforkoncentrationer på 10 μg/l ökar risken för eutrofiering (Renman, 2012). Risken med algblomning är att vi får vad vi kallar döda hav om inte åtgärder vidtas för att minska övergödningen och läckaget av näringsämnen (Brenner et al., 2011 ). 4

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet Figur 1 6.2. Fosfor - Inverkan och förekomst Fosfor är ett icke-metalliskt grundämne som tillhör kvävegruppen som varken kan försvinna eller brytas ner. Fosfor ingår i RNA och DNA och är därför en nödvändig beståndsdel för alla levande celler. Den har stor betydelse för växternas ämnesomsättning och på grund av detta tillförs åkrarna fosfor för att öka skördarna. Det är därför inte oväntat att det vanligaste kommersiella användningsområdet för fosfor är konstgödsel (Lundin, 2005). Fosforn kan genom olika processer brytas ner till mer lättillgängliga former för växterna. Den mest åtkomliga typen av fosfor är den som är löst i vatten i formen fosfatfosfor (PO 4-P). Denna tas inte bara upp av växterna utan kan också bilda föreningar med andra ämnen, och binds då till bland annat aluminium, kalcium och järn. På så sätt kan fosforn även bindas i marken. Den andra vanligast förekommande formen av fosfor är partikulärt fosfor (PP), då fosforpartiklar har adsorberats till markpartiklar (Sjökvist, 2001). Naturligt förekommer fosfor i berggrunden i olika bergarter, främst i sedimentära. En vanlig sådan är apatit, och den fosfor som finns i jordar kommer således ofta från apatit som vittrat. När apatiten vittrat kan fosforn tas upp genom adsorption av växter, bindas till den organiska delen av jordar eller fällas ut som fosfater (Bäärnhielm, 1993). För fosforns kretslopp, se figur 2. 5

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 Figur 2 6.3. Bindningsmekanismer för fosfor Fosfor binder starkt till andra ämnen med olika bindningsmekanismer, bland annat genom kemisk sorption, jonbytesreaktioner och fällningsreaktioner. Fällningsreaktionerna är de viktigaste vid avlägsnandet av fosfor från bland annat avloppsvatten. Graden av utfällning påverkas av olika faktorer såsom temperatur och ph. Utfällning kommer att ske när koncentrationen av fosfor i vattnet ökar till en viss nivå, så att jämvikt uppnås (Bäärnhielm, 1993). Tiden det tar för det adsorberande materialet och vattnet att uppnå jämvikt beror bland annat på koncentrationer, materialets partikelstorlek samt vätskans viskositet (Cucarella, 2009; Renman, 2009). Fosfat förekommer i olika former och fosfatgruppens kemiska struktur i organiska föreningar har utseende enligt figur 3, där R representeras av en mängd olika föreningar. I jordar som är alkaliska eller neutrala binds fosforn lättast till olika kalciumföreningar som bland annat kalciumoxid, CaO. När ph överstiger 7 börjar det fällas ut olika kalciumfosfater (Bioptech, 2012a). Främst kommer kalciumvätefosfat, CaHPO 4, att bildas. När det adderas mer kalciumjoner kommer kalciumvätefosfaten att ombildas till de stabilare och svårlösliga formerna oktafosfat samt hydroxidapatit (Bäärnhielm, 1993). Figur 3 6

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet Vid lägre ph sker ofta reaktioner med aluminium och järn då fosfat tillsammans med dessa ämnen bildar mycket svårlösliga föreningar (Simán, 1985). Dessa reaktioner är alltså vanligare i sura till neutrala jordar (ca ph 6 till ph 8). Aluminium har förmågan att binda fosfor utan tillgång till syre, vilket bidrar till att fosforn lätt kan binda till detta ämne då inget annat finns tillgängligt (Blomqvist, 2009; Rydin, 2009). På grund av att fosforn är så reaktiv finns det nästan aldrig ensamt förekommande i naturen utan endast som föreningar med andra ämnen. 6.4. Faktorer som påverkar fosforbindning i mark De faktorer som påverkar bindningen i jorden är bland jordens mineralogiska sammansättning, markens textur samt grad av vittring. Mineralsammansättningen spelar stor roll eftersom de ämnen som finns i olika mineraler har olika benägenhet att binda till andra ämnen. De mineraler som binder fosfor bäst är alunskiffrar och lerskiffrar, då dessa är uppbyggda av sedimentära bergarter som ofta innehåller en hög mängd kalcium som fosforn är starkt benägen att binda till. De som binder sämst är gnejser, kvarts och fältspat då dessa bergarter varken är porösa eller har ämnen på sina ytor som vill binda till fosfor (Bäärnhielm, 1993). Merparten av bindningskapaciteten för fosfor är kopplad till jordens finkornigare fraktioner. Ju finare partiklar det finns i jorden desto mer fosfor kan den binda, eftersom det då finns fler aktiva kontaktytor. Många forskningar har visat att det är mängden aluminium och järn som gör dessa ytor aktiva snarare än den minskade partikelstorleken (Snäll, 2006; Ulén, 2006). De mest aktiva föreningarna är amorfa järn- och aluminiumföreningar, vilket gör detta till ett väntat resultat (Fredriksson, 1994). 6.5. Läckaget från jordbruken Största fosforanvändningen står jordbruksindustrin för och den är på ca 80 % av fosfornyttjandet. Lättillgänglig fosfor finns redan i små mängder naturligt i marken och i takt med det ökade behovet av spannmål började fosfor tillföras åkermarken via gödslingen för att tas upp av grödorna. Läckaget från marken beror på att det tillförs mer fosfor än vad växterna kan ta upp. Stora mängder försvinner ut från åkrarna med avrinnings- och infiltrationsvattnet till dikena och vidare ut till större vattendrag där det ställer till med problem. Därför skulle åtgärder i dessa områden ha stor inverkan på vattenkvaliteten nedströms (Ulén, 2005). I ytavrinningen finns både fosfatfosfor och partikulärt fosfor. I många jordbruksområden är det särskilt vid kraftiga sommarregn och vår- och höstfloder, som fosforhalterna blir höga i avrinningsvattnet. Under dessa perioder hinner inte marken infiltrera allt vatten, utan det rinner av som ytavrinning eller rinner ner genom makroporer till dräneringsrör under åkern. Dessutom spolas fosfor som fastnat på dikeskanterna ner av de höjda flödena och andelen partikulärt fosfor ökar vid kraftiga regn då det eroderas loss från jorden (Ulén, 2005). Vissa åtgärder har redan vidtagits, så som kalkning av åkrarna och införingen av skyddszoner längs åkerkanterna. Kalken hjälper lerjorden att 7

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 bli smidig och mindre sprickig samt uppehåller fosforn längre i marken, på grund av att kalken innehåller kalcit som fosfatfosforn binds till. På detta sätt minskar risken för att till exempel häftiga sommarregn skall spola med sig stora mängder fosfor ner i sprickorna och tack vare detta kan fosforgivan minska (Lindgren 2012; Renman, 2012). Men trots detta rinner fortfarande alltför höga halter fosfor med avrinningsvattnet ner till dikena. I takt med att klimaten förändras och blir varmare blir vintrarna allt mildare. Det innebär att det skyddande snötäcket som brukar täcka de bara åkermarkerna allt oftare är tunna eller saknas helt under vinterhalvåret. Eftersom åkrarna inte har några grödor vintertid är de mer känsliga för erosion och risken för eutrofierad ytavrinning ökar (Kirkkala, 2011). Hur stor del av fosforn som försvinner ut med ytavrinningen beror bland annat på sluttningsgrad, jordart och om det finns någon växtlighet på åkern. Koncentrationen av fosfatfosforn beror av fosforkoncentrationen i marken och kontaktytan mellan jord och vatten, eftersom det har betydelse för hur mycket av fosforn i jorden som kan lösa sig i vattnet. Detta innebär att om ytavrinningen har ett lågt flöde blir den lösa fosforkoncentrationen högre än när det är ett större flöde, eftersom mer fosfor hinner lösa sig då vattnet rinner långsammare. Vid höga flöden ökar istället partikelfosforn i vattnet på grund av att det ökar erosionen av marken (Ulén, 2005). Minskning av både löst fosfor (fosfatfosfor) och partikulärt bunden fosfor är nödvändig, men enligt en undersökning gjord av IVL bör prioriteten ligga på att reducera den lösa fosforn då den är direkt biotillgänglig (Bergström et al., 2011). Ny teknik med så kallade dikesfilter möjliggör att fånga upp en stor del av fosforn i dikesvattnet, vilken skulle kunna återanvändas på åkern igen (Lindgren, 2012; Renman, 2012). 6.6. Reningsteknik Dikesfilter En metod som har börjat undersökas för att avskilja fosfor från åkrarnas dikesvatten är så kallade dikesfilter eller fosforfällor. Filtret är ofta uppbyggt av ett rör eller en box i plast och fylls med ett kalkmaterial som sedan placeras ut i ett dike vid åkern. När det fosforrika vattnet från åkern rinner genom filtret binds fosforn till kalkmaterialet och förhindrar på så sätt fosforns vidare transport ut i större vattendrag (Renman, 2012). Filtret fångar upp både den partikulärt bundna fosforn och fosfatfosforn. Eftersom filtermaterialet har ett högt ph på strax under 12 fås en viss höjning av ph nedströms filtret. Detta är oftast inget problem då många av våra vattendrag idag snarare är drabbade av försurning, vilket har trängt undan växtlighet som trivs i medelhöga ph-värden. I dessa fall kan en moderat höjning av ph vara gynnsam och bidra till att återställa artsammansättningen. Det är egentligen bara i områden som är känsliga för ph höjningar, så som i mossor, där det bör övervägas om filtret bör placeras eller inte (Bergström et al., 2011). Vid dimensionering av ett filter är det bra att undersöka hur flödet i det aktuella diket varierar. Detta för att filtret ska kunna byggas tillräckligt stort 8

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet för att klara förhöjda flöden. Ofta kan problem uppkomma vid tidvis förhöjda flöden i diken som tex vid kraftiga regn eller vid höst- och vårflod, då vattnet dämmer upp och rinner vid sidan av filtret. Detta kan undvikas genom att anlägga en damm strax innan filtret. Denna fylls vid höga flöden och kan sedan portionera ut ett lagom konstant flöde till filtret. Dessutom hinner en del av den partikulärt bundna fosforn sedimentera i dammen (Bergström et al., 2011). Men detta är även en kostnadsfråga. Enligt Kvarnström et al. (2004) och Cucarella Cabañas (2009) blir fosforn som binds i kalkbaserade filter tillgängligt för växterna när materialet återigen fördelas ut på marken och vatten sedan tillförs via nederbörden. Med nederbörden sjunker ph i kalkmaterialet vilket bidrar till att fosforns bindning till kalcium försvagas och fosforn blir åtkomlig för växterna. Detta skulle medföra att stora mängder fosfor cirkulerar tillbaka till åkern istället för att spridas ut där det inte går att samla upp igen (Bioptech.se) Tidigare forskning på har testats under ett flertal år, och har då främst använts för att avlägsna fosfor från avloppsvatten i enskilda avlopp. Detta har bland annat provats av A. Renman och G. Renman i en avhandling om fosforavskiljare (Renman, G., Renman, A., 2009). Det har också gjorts försök på avrinningsvatten direkt från jordbruk av bland andra IVL. De har utfört en studie där fyra olika filtermaterial har testats på tre försöksplatser hos olika lantbrukare, där avrinningsvattnet ofta innehåller stora mängder fosfor. Testen har utförts så att vattnet från ett dike har letts till en damm, där vattnet sedan har pumpats upp och fördelats genom de fyra olika filtermaterialen. De material som testades var följande: 1. Filtra-P består främst av kulor av bränd kalk, 4-8 mm 2. Filtralite-P består av LECA-kulor med tillsatt kalcium 3. Hyttsand slagg-granuler från stålframställning, 0-4 mm 4. Polonite består av upphettad krossad kalksten, 2-6 mm Vattenflödet mättes och vattenprover togs automatiskt och kontinuerligt. Resultatet blev att kalkmaterialet Polonite var det material som lyckades avskilja mest fosfor upp till 50 % (Bergström et al., 2011). Fältförsöken som denna rapport bygger på kommer därav endast att behandla materialet Polonite. Alternativa åtgärder Alternativa åtgärder för att minska fosforläckaget från åkrarna är till exempel buffertzoner, strukturkalkning och anläggning av våtmarker. Att använda sig av buffertzoner innebär att en markremsa utmed åkerkanterna inta odlas upp, utan istället får växa fritt med gräs och dylikt. På så sätt kan fosfor som rinner av åkrarna fångas upp av växterna här och förhindra en vidare transport ut till vattendragen. Denna metod är inte alltför populär bland bönderna då de blir tvungna att avstå åkermark som sammanlagt blir relativt stora arealer. Dessutom anser de inte att denna metod fungerar särskilt bra (Lindgren, 2012; Renman, 2012). Att strukturkalka är en annan metod för att försöka binda fosforn längre i marken. Man gör detta eftersom fosforn binder till kalcium. Men även om fosforn faktiskt uppehåller sig längre i marken försvinner alltför stora 9

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 mängder fosfor ändå via ytavrinningen och infiltration via bland annat makroporer (Lindgren, 2012; Renman, 2012). Våtmarker kan anläggas som fosforfällor, vilket har gjorts på ett flertal ställen. Men denna metod löser inte problemet med läckaget och försvinnandet av fosfor från åkrarna, eftersom fosforn endast fångas upp lokalt. Dessutom går inte fosforn att återanvända och mark tas i anspråk som annars skulle kunnat nyttjas till annat. I lermarksområden är fosforhalten generellt högre då leran har många kontaktytor som fosforn binds till (Kirkkala, 2011). 6.7. Polonite Det material som används i försöket är Polonite. Polonite tas fram i Polen från en sedimentär bergart som kallas opoka. Bergarten, som i naturligt tillstånd är en relativt mjuk bergart, delas upp i mindre fraktioner och värms sedan upp i en ugn på 900 grader Celsius. Fraktionen som materialet delas upp i är 2-5.6mm vilket gör att poloniten får mycket bra hydrauliska egenskaper. Efter upphettningen går CaCO3 över till CaO, vilken är mycket mer reaktiv. De hydrauliska egenskaperna kan dock ändras av att små fraktioner ändå lyckas hamna i materialet (Renman, A., Renman, G., 2009.) Polonite har följande beståndsdelar enligt tabell 1 (Bioptech, 2012b). Tabell 1 Ämne Kemisk formel Kiseldioxid SiO 2 40,2 Kalciumoxid CaO 42,6 Aluminiumoxid Al 2O 3 4,25 Järn(III)oxid Fe 2O 3 1,88 Magnesiumoxid MgO 0,71 Kaliumoxid K2O 0,70 Titandioxid TiO 2 0,27 Natriumoxid Na 2O 0,09 Fosforpentoxid P 2O 5 0,06 Mangandioxid MnO 2 0,02 Figur 4 Halt (% torrvikt) 10

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 7. MATERIAL OCH METODER 7.1. Försöksområde Backa gård Området som har valts som undersökningsplats är Backa gård och hör till Åkerströmmens avrinningsområde som ligger norr om Stockholm och mynnar ut i Östersjön. Åkerströmmen utgörs av en area på 397 km 2 och topografiskt sett har det få betydelsefulla höjdskillnader. Karta över Åkerströmmens avrinningsområde återfinns i bilaga 1. Avrinningsområdet ligger under högsta kustlinjen. Jordartsammansättningen varierar, med bland annat kalkrik glaciallera och ordovicisk kalksten (Högelin, 1993). Kartor över ler- samt fosforhalt i marken redovisas i bilaga 2. Åkerströmmen är 42 km lång och har ett medelflöde vid mynningen på 2,46 m 3 /s och en specifik avrinning, alltså ytavrinning per ytenhet, på 6,15 l*s -1 *km -2. Årsmedelnederbörden är uppmätt till 600 mm/år (Länsstyrelsen, 2011). Området består till stor del av jordbruksmark. Åkerströmmen är idag drabbat av övergödning till följd av bland annat fosforläckage från åkrarna. Det ter sig i form av igenväxning och minskad artsammansättning i vattendragen. Eftersom Åkerströmmen dessutom mynnar ut i Östersjön som redan är extremt belastad på grund av övergödning så är det extra viktigt att resurser med hållbara lösningar sätts in i detta område så snart som möjligt. Om det visar sig att dikesfilter kan reducera stora delar fosfor och att det dessutom går att återanvända filtermaterialet på åkrarna skulle denna lösning kunna vara en stor bidragande åtgärd till att rädda Åkerströmmens framtid. Figur 5 11

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 De två försöksdikena som valts dränerar ett stort åkermarksområde på och omkring Backa gård, där vattnet mynnar ut från åkrarna till dräneringsdikena. Ett fosforfilter har placerats i vartdera diket för att sedan prover ska kunna tas för att fastställa fosforhaltförändringen. Figur 5 och 6 visar dike ett, figur 7 visar dike två och figur 8 samt bilaga 2 visar en karta över var dikena är lokaliserade. Figur 6 12

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet Figur 7 Figur 8 13

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 7.2. Modeller En filtermodell har tagits fram för att kunna avskilja fosforn från åkrarnas avrinningsvatten. Filtret är uppbyggt som en låda med längden 40,5 cm, bredden 21,4 cm och höjden 10 cm (se figur 8). Denna fylls sedan med 6 l av kalkmaterialet Polonite med porvolymen 40 %. Vid inströmningsändan sitter ett speciellt filter som fördelar vattnet jämnt över poloniten. Filtrena för respektive dike har byggts så att vattnet strömmar igenom med 100 ml respektive 110 ml per minut, vilket motsvarar ca 6 l i timmen (Renman, 2012). Den genomsnittliga tiden som vattnet upphåller sig i filterbädden, uttryckt som genomsnittlig porvolym genom medelvärdet av utflödeshastigheten, kallas för den hydrauliska uppehållstiden (HRT). Teoretiskt kan HRT beräknas på följande sätt: L B H n T = Q Där, T = hydraulisk uppehållstid (min). L = Filterbäddens längd (parallell med flödesriktningen) (cm). B = Bredd av filterbädden (cm). H= Filterbäddens höjd (cm). n = Porositet hos filtermaterial, (Polonite är t ex ca 0,45) Q= Genomsnittligt flöde (l/min) Om makroporflöden utvecklas, kan skillnaden mellan den effektiva uppehållstiden och den beräknade uppehållstiden skilja sig åt signifikant. Om uppehållstiden är för kort hinner filtret inte binda lika stor mängd fosfor (Renman, 2012). Figur 9 Fastläggningen av fosfor i filtermassan av Polonite följer i princip följande steg: 14

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet CaO + H 2O Ca(OH) 2 (1) Ca(OH) 2 Ca 2+ + 2OH - (2) 5Ca 2+ + OH - + 3PO 4 3- Ca 5(PO 4) 2OH (s) (3) Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2O (4) Ekvation (3) ger hydroxyapatit som är svårlöslig och fälls ut och binds på kornen av Polonite (kristallisation). Det kan också bildas andra former av kalciumfosfater. Processen som beskrivs genom ekvation (4) äger rum i filtret på grund av att vattnet innehåller koldioxid och gör att filtermassan åldras då CaO övergår till den mindre reaktiva CaCO 3 (Renman, 2012). 7.3. Fältarbete Innan filtren placeras ut tas prover på vattnets temperatur, ph och fosforkoncentration. Detta för att ha referensvärden att jämföra senare provtagningar med. Flödet i dikena mäts ett antal gånger för att få reda på ett medelflöde så att filtret kan dimensioneras till rätt storlek. Filtren placeras sedan ut i respektive dike och vattenprover tas kontinuerligt under en viss tid och lämnas till labb för analys av fosforkoncentration och ph. Temperaturen mäts när fosforproverna tas direkt i fält. Klockslag och datum vid provtagning noteras. 7.4. Laborationsarbete Vattenproverna som tas ute i fält analyseras på labb för att fastställa fosforhalten och ph. Det är endast den lösa fosforn, fosfatfosforn, som analyseras. Före analys av fosfat-fosfor (PO 4-P) med kolorimetrisk syramorbydatmetoden filtreras proven genom Sartoriusfilter (0,45µm). Följande reagenser används vid analysen: Ammoniummolybdat, (NH 4) 6MO 7O 24 4H 2O (2g) Hydrazine Sulfat, N 2H 6SO 4 (0.4g) Tennklorid, SnCl 2 2H 2O (0.04g) Analysen utförds på Mark- och vattentekniks laboratorium med hjälp av FIA, Aquatec -Tecator autoanalyser samt kunnig laborationspersonal. Proverna förvaras i frysskåp till dess att mätningen av fosfor kan utföras. Mätning av ph utförs vid laboratoriet omedelbart efter provtagning. Vattentemperaturen mäts i fält i samband med varje provtagning. Vid varje provtagning mäts också vattenhöjden i de dikestrummor som ligger uppströms box-försöken. Därefter beräknas flödet på basis av flödesmätning som utförs i trummorna med hjälp av flottörmetoden. 15

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 Följande ekvationer har använts för beräkningar för respektive dike: Totalt antal minuter som filtret varit i bruk: Tid och datum för varje mätning protokollförs och sedan kan man lätt se det totala antalet minuter som filtret använts. Total genomströmmad vattenvolym: V = Q t Där, Q = medelflödet för respektive filter (l/min) t = antal minuter som filtret använts (min) Beräkning av procentuell fosforreduktion: 1 P ut = R P in Där, P ut = Uppmätt fosforkoncentration efter dikesfiltret (μg/l) P in = Uppmätt fosforkoncentration innan dikesfiltret (µg/l) R = Reduktionen (i decimaltal) Vattnets uppehållstid i filtret: 6 (liter polonite) 0,40 = t Q Där, Q = medelflöde (l/min) t = uppehållstid i filtret (min) 0,40 är porvolymen Fosforreduktionen i förhållande till total passerad vattenmängd Genom att göra ett diagram där fosforreduktionen genom filtret (P in P ut) sätts på Y-axeln och passerad mängd vatten genom filtret (ackumulativa värden) på X-axeln fås en graf som beskriver hur fosforreduktionen varierar med mängden passerat vatten. Totalfosforkoncentration i dikesvattnet innan passage genom filtret: Genom att beräkna ut en medelfosforkoncentration per liter som strömmar in i filtret, och multiplicera det med medelflödet i bäcken innan filtret fås den genomsnittliga totala mängd fosfor som strömmar genom bäcken per sekund. 16

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 8. RESULTAT OCH DISKUSSION 8.1. Resultat De analyserade resultaten åskådliggörs i tabeller/diagram nedan: Fosforreduktioner dike ett Porvolym: 40 % Bäddvolym: 6 liter Polonite Medelflöde: 110 ml/min Alla mätvärden från provtagningar redovisas i bilaga 4. Fosforkoncentrationen in resp. ut ur filtret visas i diagram 1 (mätvärden tagna från bilaga 4). Fosforreduktionen i förhållande till total passerad vattenmängd visas i diagram 2 (mätvärden tagna från bilaga 4). Diagram 1 700 600 500 400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Fosforkoncentrat ion in (μg/l) Fosforkoncentrat ion ut (μg/l) Figur 10 Diagram 2 600 500 559,68 400 300 200 100 64,68 64,95 41,62 0 0 30,96 45,43 23,39-200 0 200 400 600 800 1000 1200 Figur 11 17

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 Fosforreduktioner dike två Porvolym: 40 % Bäddvolym: 6 liter Polonite Medelflöde: 100 ml/min Alla mätvärden från provtagningar redovisas i bilaga 5. Fosforkoncentrationen in resp. ut ur filtret visas i diagram 3 (mätvärden tagna från bilaga 5). Fosforreduktionen i förhållande till total passerad vattenmängd visas i diagram 4 (mätvärden tagna från bilaga 5). Diagram 3 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Fosforkoncentratio n in (μg/l) Fosforkoncentratio n ut (μg/l) Figur 12 Diagram 4 1800 1600 1689,09 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 41,29 28,7 43,85 66,49 20,43-200 -200 0 200 400 600 800 1000 Figur 13 18

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet Totalfosforkoncentration dike ett Totalfosforkoncentration i dikesvattnet innan passage genom filtret. Mätvärden tagna från tabell bilaga 4. Flöde 4-8 l/s, ger ett medelflöde på 6 l/s Tabell 2 Fosforkonc. in Medelflöde Fosforkonc. i bäcken μg/l l/s μg/l 574.56 6 3447.36 82.26 6 493.56 41.62 6 249.72 79.66 6 477.96 30.96 6 185.76 45.43 6 272.58 24.48 6 146.88 Summa: 878.97 Figur 14 Medelvärde (μg/l): 125,57 Medelflöde (l/s): 6 Medelfosforkoncentration i bäcken (μg/l): 753,40 Totalfosforkoncentration dike två Totalfosforkoncentration i dikesvattnet innan passage genom filtret. Mätvärden tagna från tabell bilaga 5. Flöde 6-10 l/s, ger ett medelflöde på 8 l/s Tabell 3 Fosforkonc. in Medelflöde Fosforkonc. i bäcken μg/l l/s μg/l 41.29 8 330.32 28.7 8 229.6 60.31 8 482.48 1689.09 8 13512.72 66.49 8 531.92 50.16 8 401.28 Summa: 1936.04 Figur 15 Medelvärde (μg/l): 322,67 Medelflöde (l/s): 8 Medelfosforkoncentration i bäcken (μg/l): 2581,39 19

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 Efter att ca 500 l vatten strömmat igenom filtren så var fortfarande ph högt i båda utströmningsvattnen, närmare ph 11 (Renman, 2012). 8.2. Diskussion Fosfor är en ändlig resurs och i dagsläget finns inget ämne som kan ersätta fosforn. Om fosforn fortsätter att nyttjas så som det görs idag kommer den i framtiden att ta slut om vi inte börjar återanvända den som redan finns i omlopp. Försöksområdet I närheten av dike ett ligger en avloppsbrunn som har möjlighet till läckage ut till dikena. Den största delen av marken i området utgörs av olika typer av leror där, som tidigare tagits upp i rapporten, fosforhalten generellt är hög då leran har många kontaktytor som fosforn binds till. Detta visas av koncentrationerna fosfor från provtagningar samt i bilagorna (kartor) över lerhalt och fosformängd i marken. Gränsen på 25 μg/l överstigs i området. Provtagningar Eftersom det endast är fosfatfosfor som analyseras i denna studie är förmodligen fosforhalten i dikesvattnet något högre än den som visas i proverna, då även den partikulärt bundna fosforn bidrar till koncentrationen. Fosforvärdena varierade vissa dagar mycket kraftigt vilket kan bero på att avloppsvatten läckt ut i diket från gårdens avloppsbrunn. En annan orsak till förhöjda fosforvärden kan vara att åkern precis blivit gödslad och att det sedan börjar regna. Vattnet tar då med sig höga halter fosfor ut i dikesvattnet. Om det vid vissa provtagningstillfällen inte blivit så stor reduktion kan det vara för att koncentrationen fosfor inte är tillräckligt hög och därför uppnås ingen jämvikt. Den låga temperaturen i vattnet kan också ha inverkan på hur mycket fosfor som kan bindas till filtret. En lägre temperatur gör att de kemiska bindningsreaktionerna går långsammare och då medför en lägre reduktion av fosforkoncentrationen i vattnet. I de båda försöksdikena var temperaturen låg. I dike ett låg temperaturen på 8-9 grader och i dike två på ca 7 grader. Att det är så lågt i dike två kan tyda på att det är grundvatten som kommit upp och rinner ut i diket. Tidigare forskning Tidigare forskning har främst varit på avloppsvatten där koncentrationen fosfor normalt brukar vara mycket högre. Jämvikt uppnås då lättare och fosforreduktionen borde kunna bli högre än i de vatten som vi tar prover i. Dock har vi stundvis sett en hög reduktion. 20

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet Filtrets effektivitet Om vi jämför med tidigare utförda försök har vi fått ungefär samma resultat angående reduktionsförmåga (Renman, G., Renman, A., 2009). För att få en tydligare bild av hur effektivt filtret är bör man dock låta det vara i bruk en längre tid. Den totala koncentrationen som runnit genom filtret går att beräkna med medelflöden och fosforns medelkoncentration i vattnet, men till det behövs ett större antal provtagningar. Till exempel har vi fått väldigt varierande koncentrationer vid vissa mätningar och ett beräknat medelvärde skulle då vara alldeles för oexakt. För att ta reda på hur mycket ett filter totalt kan reducera bör det användas till dess att fosforreduktionen går ner. Först då vet man vilken sammanlagd fosforkoncentration samt vattenflöde som gått igenom filtret, därefter kan man beräkna filtrets livslängd. Ju lägre fosforkoncentrationer som rinner genom filtret desto längre period kommer filtret kunna användas. Alternativa åtgärder De vanligaste alternativa åtgärder som används idag för att förhindra fosforläckage från jordbruksmark är som tidigare nämnts buffertzoner, strukturkalkning och anläggning av våtmarker. Buffertzoner tar sammanlagt relativa stora åkermarksarealer i anspråk som annars hade kunnat odlas. Enligt bönderna själva är denna metod inte tillräckligt effektiv i förhållande till den mark de får avstå och därför är många av dem positiva till att nya och bättre lösningar tas fram. Våtmarksanläggningar fungerar bra lokalt och skapar även nya boplatser för både insekter och djur. Däremot löser det inte problemet med fosforläckaget i stort och både med denna metod samt buffertzoner förs inte den fosfor som binds tillbaka till åkern. Strukturkalkning är bra på så sätt att den både gör att marken blir mindre sprickig och att den binder fosforn i marken längre. Båda dessa bidrar till att fosforgivan kan minska och därmed minska kostnaderna. Däremot så kan inte denna metod heller fånga upp fosforn, utan den sprids vidare även om det går saktare. 9. SLUTSATS På grund av varierande väderhållanden under mätperioden har endast en mindre mängd provtagningar varit möjliga att utföra. Detta har lett till att inga större slutsatser kan dras av resultatet än att fosforkoncentrationen i vattnet har minskat efter passage genom filtret, och därmed har filtrets reduktionsförmåga visat sig vara bra. Vi kan heller inte, på grund av för få mätvärden, se någon sänkning i reduktionsförmågan i förhållande till passerad vattenmängd. För att kunna bedöma om materialet får en sämre upptagningsförmåga måste filtret ligga i en mycket längre tid. Jämfört med tidigare forskning utförd av bland andra Gunno Renman (Renman, G., Renman, A., 2009) har vi, trots vår korta testperiod, fått ett liknande resultat när det kommer till dikesfiltrets effektivitet med reduktion upp till 90 %. De resultaten vi har jämfört med har ansetts vara goda, därför är också vår slutsats att dikesfilter med Polonite verkar vara 21

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 en mycket bra åtgärd för att komma till bukt med fosforläckaget från jordbruken. Dock behövs fler mätvärden än vad som tagits i denna rapport, för att kunna fastställa filtrets totala reduktionsförmåga. Detta försök var småskaligt och innan denna metod kan börja användas kommersiellt krävs större och mer omfattande försök. Genom att använda sig av dessa dikesfilter skulle man kunna återanvända det kalkrika filtermaterialet då det blivit mättat på fosfor, och på så sätt kan man få tillbaka en stor del av fosforn till jordbruket igen. Man kan samtidigt få användning av kalken. 22

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 10. KÄLLFÖRTECKNING 10.1. Litteratur Andersson, L., Axe, P., Hansson, M., 2010. Expeditionsrapport från U/F Argos: syrgaskartering i Östersjön. SMHI, Oceanografiska enheten. Bergström, R., Ekstrand, S., Persson, T., 2011. Dikesfilter och dikesdammar: slutrapport fas 1. IVL, Svenska miljöinstitutet. Bioptech, 2012a. Allt om polonite. pdf-fil. Nedladdad 2012-03-02. Bioptech, 2012b. Oxider och metaller i polonite. pdf-fil. Nedladdad 2012-03- 02. Blomqvist, S., Rydin, E., 2009. Hur fosforbindningen i Östersjöns bottensediment kan förbättras. Rapport 5914. Naturvårdsverket. Bäärnhielm, A., 1993. Anrikning av fosfor i öppna infiltrationssystem. Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för markvetenskap, avdelningen för växtnäringslära. Cucarella Cabañas, V., 2009. Recycling filter substrates used for phosphorus removal from wastewater as soil amendments. TRITA LWR PhD Thesis 1049. KTH, Stockholm. Cucarella, V., Renman, G., 2009. Phosphorus sorption capacity of filter materials used for on-site wastewater treatment determined in batch experiments a comparative study. KTH, Stockholm. Eveborn, D., 2010. Bed filters for phosphorus removal in on-site wastewater treatment: removal machanisms and sustainability. TRITA LWR LIC Thesis 2049. KTH, Stockholm. Fredriksson, F., 1994. Närsaltreduktion i infiltrationsanläggningar för avloppsvatten från enskilda fastigheter. Sveriges lantbruksuniversitet, Institution för markvetenskap, avdelningen för vattenvårdslära. Gustafsson, J.P., Jacks, G., Nilsson, I., Simonsson, M., 2008. Mark- och vattenkemi, Teori. Institutionen för mark- och vattenteknik, KTH, Stockholm. Högelin, A., 1993. Losses of nutrients in the watershed of Åkerströmmen State and measures. Master of Science Thesis Coden TRITA-kut 93:3063. Avdelningen för mark- och vattenresurser. KTH, Stockholm. Kirkkala, T., Tarvainen, M., Ventelä, A.M., 2011. Long-term field-scale experiment on using lime filters in an agricultural catchment. Madison, USA. Kvarnström, M.E., Morel, A.L., Krogstad, T., 2004. Plant availability of phosphorus in filter substrates derived from small scale wastewater treatment systems. Ecological Engineering, Volym 22, s. 1-15. Renman, A., Renman, G., 2009. Long-term phosphate removal by the calciumsilicate material Polonite in wastewater filtration systems. KTH, Stockholm. Sjökvist, T., 2001. Fosforflöden i marken - om fosforhushållning i ekologiskt lantbruk. Jordbruksverket. Snäll, S., Ulén, B., 2006. Forms and retention of phosphorus in an illite-clay soil profile with a history of fertilisation with pig manure and mineral fertilizer. Avdelningen för vattenkvalitet, Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala, samt Swedish Geological Survey, Uppsala. Simán, G., 1985. Mark- och skördeeffekter i de permanenta kalkningsförsöken under en 20- årsperiod, 1962-1982. Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för markvetenskap, avdelningen för växtnäringslära. Ulén B., 2005. Fosfortransporter från mark till vatten. Naturvårdsverket. 23

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 10.2. Muntliga Renman, G., 2012. Professor i kulturteknik, särskild ekoteknologi, institutionen för mark- och vattenteknik, KTH, Stockholm. Lindgren, J., 2012. Lantbrukare vid Backa gård. 10.3. Webbsidor Bioptech, http://www.bioptech.se och http://www.polonite.se Brenner, U., Tidlund, A., Viklund, K., Åstrand Capitello, N., 2011. Hur mår havet? Övergödning. http://www.havet.nu. Göteborgs universitet, 2007. Cyanobakterier. http://www.gvc.gu.se. Senast uppdaterad 2007-03-14 Lundin L., 2005. Markkemi-Totalmängder i mineraljorden-fosfor. http://www.markinfo.slu.se. Senast uppdaterad 2007-02-10 Natrurvårdsverket, 2012. Miljömål, ingen övergödning. http://www.miljomal.nu. Senast uppdaterad 2012-03-23 10.4. Bilder Figur 1. Sveriges radio, 2010. Algblomningen når snart Östersjöns stränder. http://www.sverigesradio.se Figur 2. Skolvision. Fosforns kretslopp. http://www.skolvision.se Figur 3. Wikipedia. Fosfatgruppens kemiska struktur. http://www.wikipedia.se Figur 4. Bioptech, 2012b. Oxider och metaller i polonite. pdf-fil. Nedladdad 2012-03-02. Figur 5. Renman, G., 2012. Foto över dike ett Figur 6. Renman, G., 2012. Foto över dike ett Figur 7. Renman, G., 2012. Foto över dike två Figur 8. Lantmäteriet, 2012. Fastighetskarta Figur 9. Renman, G., 2012. Fosforfilter. Figur 10. Gemvik, L., Sammeli, M., 2012. Diagram över fosforkoncentration i dike ett. Figur 11. Gemvik, L., Sammeli, M., 2012. Diagram över fosforreduktion i dike ett. Figur 12. Gemvik, L., Sammeli, M., 2012. Diagram över fosforkoncentration i dike två. Figur 13. Gemvik, L., Sammeli, M., 2012. Diagram över fosforreduktion i dike två. Figur 14. Gemvik, L., Sammeli, M., 2012. Tabell över totalfosforkoncentration i dike ett. Figur 15. Gemvik, L., Sammeli, M., 2012. Tabell över totalfosforkoncentration i dike två. 24

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 10.5. Bilagor Bilaga 1. Länsstyrelsen 2011. Översiktskarta för Åkerströmmens avrinningsområde, Stockholms län. http://www.lansstyrelsen.se Bilaga 2. Lindgren, J., 2011. Lerhalts- och fosforhaltskarta. Bilaga 3. Lantmäteriet, 2012. Fastighetskarta. 25

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 11. BILAGOR 11.1. Bilaga 1. Åkerströmmens avrinningsområde 26

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 11.2. Bilaga 2 Karta över dikenas lokalisering 27

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 11.3. Bilaga 3 Markens lerhalt, Backa gård 28

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet Markens fosforhalt, Backa gård 29

Lina Gemvik, Maria Sammeli TRITA LWR Kandidatarbete 2012:03 11.4. Bilaga 4 Tabell över mätvärden för provtagningar Fosforreduktion i förhållande till passerad vattenmängd Där, X = antal liter mellan mätvärdena, ackumulativa värden Y = fosforreduktionen genom filtret (fosforkoncentration in fosforkoncentration ut) 30

Konsten att fånga fosfor en studie i ett dikesfilters effektivitet 11.5. Bilaga 5 Tabell över mätvärden för provtagningar Fosforreduktion i förhållande till passerad vattenmängd Där, X = antal liter mellan mätvärdena, ackumulativa värden Y = fosforreduktionen genom filtret (fosforkoncentration in fosforkoncentration ut) 31