Search

Eutrophication, a surplus of nutrients, is a problem in aquatic environments and one of the Swedish Environmental Goals is that there should be no eutrophication caused by human activities. Constructed wetlands (CW:s) is a measure that could be implemented to decrease the transport of nutrients to water bodies through retention. To optimize the placement of CW:s, this project aims to understand how different factors affect the retention of P (phosphorus) and N(nitrogen) in constructed CW:s and if there are geographical and seasonal variations in retention. Water samples were collected during three sampling periods from CW:s in Halland, in south-western and Mälardalen in eastern Sweden. The variation in retention of P and N between Halland and Mälardalen and between the different sampling occasions was then investigated. The effect of different factors in the catchment area such as percentage of clay, silt and sand, agricultural land, P-AL (phosphorus extracted with ammonium lactate) in the soil, erosion riskclass and the depth of the CW:s on the retention of P and N was also tested. The TP (total phosphorus) load and retention differed between the CW:s in Halland and Mälardalen. In Mälardalen, the load was slightly higher, and had a higher variation in TP load, which can be related to the differences in erosion risk classes as more easily eroded soils usually release P during periods with a lot of runoff. TP retention deviated more from zero in Mälardalen compared with Halland. The retention of TN (total nitrogen) seemed to be higher during August despite the lower TN load. This could be because during the warmer season, there is more retention of inorganic N through denitrification and plant uptake. Many factors such as soil type, erosion risk class, share of agricultural land and hydraulic load (HL) was found to be positively correlated with the load. However, most of the examined factors in the catchment area showed no correlation with the retention of N or P. The percentage of clay in the area had a negative effect on the retention of TP, which is not coherent with previous studies. This could be because the TP retention was mostly zero or negative, which was thought to be because most of the sampling was during periods with high HL and colder weather, especially in Mälardalen, which may have resulted in poor retention and resuspension of nutrients from the sediments. For TN the only factor which had a correlation was the depth of the CW, which had a negative correlation. Övergödning, överskott av näringsämnen, är ett problem i vattenmiljöer. Ett av de svenska miljömålen är att det inte ska ske någon övergödning orsakad av människan. Anläggning av våtmarker är en åtgärd som kan vidtas för att minska transporten av näringsämnen till vattendrag genom retention. Anlagda våtmarkers effektivitet beror på olika faktorer såsom jordtyp, markanvändning, utformning och årstid. För att optimera placeringen av anlagda våtmarker, syftar detta projekt till att förstå hur de olika faktorerna påverkar retentionen av fosfor (P) och kväve (N) i anlagda våtmarker och om det finns geografiska och säsongsmässiga variationer i retention. Vattenprover togs vid tre provtagningstillfällen från anlagda våtmarker i Halland, i sydvästra Sverige och Mälardalen i östra Sverige. Variationen i retentionen av P och N mellan Halland och Mälardalen och mellan de olika provtagningstillfällena undersöktes därefter. Effekten på retentionen av olika faktorer i avrinningsområdet såsom andel lera, silt och sand, jordbruksmark, P-AL (fosfor extraherat från jord med ammoniumlaktat) i marken, erosionsriskklass och medeldjupet av de anlagda våtmarkerna på retentionen av P och N undersöktes också.Belastningen och retentionen av TP (totalfosfor) skiljde sig mellan de anlagda våtmarkerna i Mälardalen och Halland. I Mälardalen var belastningen något högre, samt hade högre variation i TP-belastning, vilket kan relateras till skillnaderna i erosionsriskklasser då mer lätteroderade jordarter oftast släpper P under perioder med mycket avrinning. TP retentionen avvek mer från noll i Mälardalen jämfört med Halland. Retentionen av TN (totalkväve) var förhållandevis hög under augusti trots den förhållandevis lägre TN-belastningen jämfört med höst-och vinterprovtagningarna. Detta kan bero på att det under den varmare årstiden skermer retention av oorganiskt kväve genom denitrifikation och växtupptag.Många faktorer såsom jordart, erosionsriskklass, andel jordbruksmark och hydraulisk belastning (HL) var positivt korrelerade med näringsbelastningen. Däremot visade de flesta av de undersökta faktorerna i avrinningsområdet inget samband med retentionen av N eller P. Andelen lera i området hade en negativ effekt på retentionen av TP, vilket inte stämmer överens med tidigare studier. Detta kan bero på att TP-retentionen mestadels var noll eller negativ, vilket ansågs bero på att det mesta av provtagningen skedde under perioder med hög HL, vilket kan ha resulterat i dålig retention och resuspension av P från sediment. Den enda faktorn som var relaterad med TN retentionen var djupet i de anlagda våtmarkerna, som minskade med våtmarkens djup.

Detta projekt genomfördes på uppdrag av Forskningsrådet för miljö, areella näringar och samhällsbyggande, Formas, som en mindre del av en större forskningssammanställning om de hydrologiska effekterna av anlagda och restaurerade våtmarker. Syftet med studien var i första hand att se om det gick att karaktärisera svenska våtmarker anlagda eller restaurerade för hydrologiska syften utifrån fem utvalda faktorer; jordart, marktäcke, topografiskt läge i avrinningsområdet, placering i förhållande till tätort och typ av åtgärd. Studien tittade också på om det fanns data för att undersöka våtmarkers effekt på hydrologin, och i sådana fall om några effekter kunde ses. I ett tidigt skede av projektet skapades en databas i vilken det samlades information om våtmarker anlagda, restaurerade eller planerade för hydrologiska syften. Informationen erhölls från länsstyrelser, kommuner och Naturvårdsverket. Den slutgiltiga databasen innehöll totalt 51 våtmarker med fakta såsom koordinater, areor, anläggningsår och beskrivning av åtgärder. Denna databas tillsammans med kartlager från SGU, Lantmäteriet och SMHI var grunden för de faktoranalyser som gjordes i ArcMap. Resultaten från karaktäriseringen visade att våtmarkerna till stor del var lokaliserade vid underliggande jordarter såsom lera-silt, morän och torv. Vidare förekom våtmarkerna vanligen på områden av åkermark, men även i ganska stor utsträckning på andra marktäcken, såsom skog eller öppen mark. Från analysen av läge i avrinningsområdet konstaterades det att våtmarkerna generellt sett topografiskt låg i lägre terräng i delavrinningsområdet. Våtmarkernas placering i förhållande till tätorter visade på att över hälften av våtmarkerna som analyserades låg inom 2 km från närmaste tätort. I de fall det gick att undersöka förhållandet noggrannare visade det sig att de flesta våtmarkerna låg uppströms tätorten i fråga. För den hydrologiska analysen hittades data för att kunna analysera våtmarkers effekter på vattenflöden och grundvattennivåer i ett fåtal delavrinningsområden. Två anlagda våtmarker med respektive delavrinningsområde ansågs lämpliga för att studera effekten på vattenflöden och tre områden med våtmarker ansågs lämpliga för att undersöka grundvattennivåer. Vad gäller vattenföringen sågs ingen tydlig effekt på flödena som skulle kunna ha orsakats av de anlagda våtmarkerna. Resultatet för grundvattennivåer visade en sänkning av nivåerna sedan våtmarkerna anlades, men en något mindre sänkning i områdena med våtmarker jämfört med referensområdena utan våtmark. Mycket osäkerhet råder dock kring om den mindre sänkningen faktiskt hade med våtmarkerna att göra.