Hållbar växtnäringshantering

 Hållbar växtnäringshantering
–
en kartläggning av fosforflöden i Stockholms
län
Linnea Sörenby Examensarbete i Industriell Ekologi
Stockholm oktober 2010 Handledare: Mats Johansson, Ecoloop AB Bihandledare och examinator: Björn Frostell, KTH Division of Industrial Ecology School of Industrial Engineering and Technology Royal Institute of Technology SE‐100 44 Stockholm Sweden TRITA‐IM 2010:39. ISSN 1402‐7615 2 Sammanfattning Hanteringen av växtnäring är inte hållbar, varken ur ett lokalt, regionalt eller globalt perspektiv. Detta berör ett flertal växtnäringsämnen, däribland fosfor. Dagens svenska hantering av fosfor är ohållbar, där stora mängder importeras och ytterst små mängder återförs., Detta medför en rad olika konsekvenser. På regional och lokal nivå innebär det framför allt problem med vattenmiljön i form av övergödning och algblomning. En allvarligare konsekvens är vad som sker på global nivå. Fosfor är en ändlig resurs, och inom en snar framtid kommer behovet av fosfor inte kunna täckas av tillgången, vilket i sin tur kan få följder som svält och geopolitiska meningsskiljaktigheter. För att hanteringen av fosfor ska kunna bli mer hållbar krävs ett ändrat synsätt där de gamla ”end of pipe”‐inriktade åtgärdsplanerna ersätts med ett tankesätt inriktat på återföring. Traditionellt är åtgärder framtagna av nationella och internationella organisationer och myndigheter inriktade på att enbart stoppa de näringsämnen som når vattendrag. I nationella strategier och åtgärdsprogram nämns nästan inget om att fosfor är en ändlig resurs och att hanteringen av denna bör ses som prioriterad fråga för flera delar av vårt samhälle. Det behövs en förändring av synen på fosfor på olika nivåer och i olika delar av samhället. Denna argumentation ligger till grund för hur den här rapporten är uppbyggd, där ett viktigt första steg i utvecklingsarbetet är att kartlägga hur flödet av fosfor ser ut i det svenska samhället idag. Den metod som används för att kartlägga fosforflöden är substansflödesanalys, SFA. En sådan har genomförts på regional nivå i from av en studie av fosforflödet i Stockholms län. Kartläggningen visar att det största flödet av fosfor är det som kommer in till Stockholms län via livsmedel och som sedan omsätts i hushållen för att slutligen hamna i slam från de kommunala reningsverken. Efter att ha identifierat de stora flödena av fosfor i regionen blir det tydligt att hanteringen av fosfor är i det närmaste linjär och att samhället misshushållar med denna ändliga resurs. Nytt i denna rapport är att de stora flöden där fosfor inte nyttiggörs här klassas som ”problemflöden”, vilket traditionellt är vad man benämnt de flöden som förorenar våra sjöar och hav. För att kunna lösa miljö‐ och resurshushållningsproblematiken kopplad till fosfor krävs ett ändrat synsätt från att se växtnäringen som ett problem till att hantera dessa flöden som värdefulla resurser. Det är viktigt att fler åtgärder sätts in högre upp i systemet där de stora fosformängderna finns och där fosforn är ren och relativt koncentrerad. Detta kommer troligen medföra betydligt större förbättringar jämfört med att som idag satsa på åtgärder nära recipienten. Något som framkommer i rapporten är att informationen och dataunderlaget är svår att samla in och bristfälligt för flera av de flöden som studeras, vilket får som följd att vissa värden blir osäkra. Det är förbluffande att ett så pass viktigt näringsämne som fosfor inom vissa branscher är så dåligt kartlagt. För att liknande studier i framtiden ska kunna bli mer precisa krävs att dataunderlaget förbättras, vilket också kan ske om frågan får högre prioritet. Parallellt med denna rapport har också ett examensarbete Hållbar växtnäringshantering – en aktörsanalys genomförts av Lillemor Eckardt. Tillsammans med denna rapports kartläggning av fosforflöden möjliggör det koppling till de aktörer och myndigheter vilka ansvarar för eller har rådighet över växtnäringshanteringen på regional och nationell nivå. Detta är något som diskuteras och utvecklas vidare inom det regionala projektet Hållbar växtnäringshantering – en förstudie om möjligheter i det regionala perspektivet vilket dessa båda examensarbeten varit en del av. 3 Abstract The management of plant nutrients is not sustainable, either locally, regionally or globally. That has resulted in consequences for many nutrients, including phosphorous. An unsustainable management of phosphorous where large quantities is imported, but only small amounts is returned has caused problems. At regional and local level this has resulted in problems with the aquatic environment in forms of eutrophication and algal blooms. An even greater impact, however, will take place at the global level. Phosphorous is a finite resource, and in the near future, the need of phosphate rock, as a fertilizer, will not be covered by the supply, which can result in starvation and geopolitical differences. In order to make the management of phosphorous more sustainable a change in approach is necessary, where the old end of pipe‐based plans is replaced by a mindset that focuses on returning the nutrient. The traditional measures, developed by national and international stakeholders, are focuses on preventing the nutrients from reaching watercourses; while the fact that phosphate rock is a finite and vulnerable resource not is mentioned or taken into consideration. Needed is therefore a change in the society regarding the usage of phosphorous. These thoughts form the basis for the structure of this report, where the important first step is to identify the flows of phosphorous in the region of Stockholm. The method used to map the flows of phosphorous is a substance flow analysis, SFA. An important part of the project is to identify the stakeholders that are in charge, and that have the possibility to make a difference. That is not dealt with in this report but in a parallel thesis Hållbar växtnäringshantering –en aktörsanalys by Lillemor Eckardt. The survey shows that the major parts of the phosphorus is entering the county as provisions for inhabitants just to end up in the municipal treatment plants and ultimately end up as sludge. By following these large flows it is apparent that the flows of phosphorus through the county are almost linear and that the potential of phosphorous in the sludge and in the bio waste are not sufficiently exploited. In this report these flows are classified as problem flows, which are a clear distinction from the traditional way of thinking, where problem flows are considered to be the flows of phosphorous reaching the sea and impacting the water environment. In order to solve the problems with phosphorous a change is required where the nutrient is evaluated as a vulnerable recourse instead of just a problem. Another important thing is that the measures are needed at the start of the phosphorous chain, where the large amounts of phosphorous are located, instead of trying to stop the nutrient from leaching out of the system to the recipient. For comparison, all the combined emissions of phosphorous to the Baltic Sea only compose for a tenth of the amount of phosphorus annually imported into the county through food. 4 Förord Detta examensarbete utgör den avslutande delen av civilingenjörsutbildningen inom Samhällsbyggnadsprogrammet på Kungliga Tekniska Högskolan. Projektet motsvarar 30 hp eller 20 veckors heltidsstudier och har utförts på konsultföretaget Ecoloop AB under handledning av Mats Johansson. Docent Björn Frostell vid Institutionen för industriell ekologi, Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), har varit min examinator. Projektet ingår som en del i projektet Hållbar växtnäringshantering – en förstudie om möjligheter i det regionala perspektivet vilket finansierats genom Stockholms Läns Landstings miljöanslag och kommer resultera i två examensarbeten, ett seminarium och en sammanfattande rapport. Ett stort tack vill jag rikta till min handledare Mats Johansson som har lagt ner mycket tid för att hjälpa mig framåt med arbetet, både med att hitta den röda tråden, och med att komma med nya spännande synsätt och infallsvinklar. Ytterligare ett stort tack till min examinator Björn Frostell som alltid kommer med intressanta idéer och nya synsätt på problem. Jag vill också passa på att tacka Lillemor som har stöttat mig genom hela arbetet och som alltid varit villig att diskutera de funderingar jag haft, och kommit med bra inspel, och som alltid får mig att skratta. Tack också till de som under arbetets gång väglett och hjälpt mig att hitta information och bra underlag för att kunna beräkna fram flöden. Sist men inte minst vill jag tacka alla på Ecoloop och Urban Water för ett roligt och inspirerande halvår med trevliga fikaraster och intressanta diskussioner. Stockholm, juni 2010 Linnéa Sörenby 5 1 Innehåll 1 Handledare: Mats Johansson, Ecoloop AB ...................................................................................... 1 Sammanfattning ...................................................................................................................................... 3 Abstract ................................................................................................................................................... 4 Förord ...................................................................................................................................................... 5 1. 3 4 Inledning .......................................................................................................................................... 9 2.1 Bakgrund ................................................................................................................................. 9 2.2 Projektet .................................................................................................................................. 9 2.3 Syfte och Mål ......................................................................................................................... 10 2.4 Frågeställningar ..................................................................................................................... 10 2.5 Avgränsningar ........................................................................................................................ 10 Teori och metod ............................................................................................................................ 10 3.1 Litteraturstudie ...................................................................................................................... 11 3.2 Substansflödesanalys (SFA) ................................................................................................... 11 Litteraturstudie.............................................................................................................................. 12 4.1 Växtnäring ............................................................................................................................. 12 4.2 Fosfor ‐ en livsviktig resurs .................................................................................................... 12 4.3 Fosfor ‐ en bristande resurs .................................................................................................. 14 4.3.1 4.4 Peak Phosphorus ........................................................................................................... 14 Fosfor – en miljöbov .............................................................................................................. 15 4.4.1 Östersjön ....................................................................................................................... 16 4.4.2 Övergödning .................................................................................................................. 16 4.4.3 Algblomningar ............................................................................................................... 16 4.4.4 Syrebrist och döda bottnar ............................................................................................ 16 4.4.5 N/P kvoten ..................................................................................................................... 17 4.5 Kartläggning och modellering av fosfor ................................................................................ 17 4.5.1 MFA – Materialflödesanalys .......................................................................................... 18 4.5.2 SFA – Substansflödesanalys ........................................................................................... 18 4.5.3 Andra arbeten där SFA har använts för att studera fosfor ............................................ 19 4.6 Modeller/verktyg för beräkningar av växtnäringsflöden ...................................................... 19 4.6.1 HBV‐NP .......................................................................................................................... 20 4.6.2 ICECREAMDB ................................................................................................................. 20 6 4.6.3 MIKE BASIN & MIKE 11 .................................................................................................. 20 4.6.4 WATSHMAN ................................................................................................................... 21 4.6.5 Fyrismodellen, Fyris NP ................................................................................................. 21 4.6.6 Kommunlådan ............................................................................................................... 21 4.7 4.7.1 Fördelar och nackdelar med SFA i jämförelse med dynamiska modeller ..................... 23 4.7.2 SFA på regional nivå ...................................................................................................... 24 4.7.3 Principskiss – ”Regionlådan” ......................................................................................... 24 4.8 Pågående arbete för att minska utsläpp av växtnäring ........................................................ 25 4.8.1 Miljömålen ..................................................................................................................... 25 4.8.2 Tre åtgärdsstrategier ..................................................................................................... 29 4.8.3 HELCOM – Helsingfors kommissionen .......................................................................... 31 4.8.4 Ramdirektivet för vatten ............................................................................................... 33 4.9 5 Jämförelse mellan SFA och dynamiska modeller .................................................................. 23 Fosfor ur ett globalt perspektiv ............................................................................................. 35 4.9.1 Priskänslighet................................................................................................................. 36 4.9.2 Geopolitiska konsekvenser ............................................................................................ 36 4.9.3 Hur svenskar äter .......................................................................................................... 38 Fosforflöden Stockholms län ......................................................................................................... 41 5.1 Källor till fosforutsläpp .......................................................................................................... 42 5.2 Genomgång av de olika källorna/flödena ............................................................................. 43 5.2.1 Säkerhet ......................................................................................................................... 43 5.2.2 Jordbruk ......................................................................................................................... 44 5.2.3 Hushåll ........................................................................................................................... 47 5.2.4 Dagligvaruhandel/Restauranger/Storkök ...................................................................... 49 5.2.5 Kommunala reningsverk ................................................................................................ 50 5.2.6 Enskilda avlopp .............................................................................................................. 54 5.2.7 Avfall och avfallshantering ............................................................................................ 55 5.2.8 Dagvatten ...................................................................................................................... 58 5.2.9 Industrier ....................................................................................................................... 59 5.2.10 Skogsmark ..................................................................................................................... 59 5.2.11 Livsmedelsindustri ......................................................................................................... 60 5.2.12 Atmosfäriskt nedfall ...................................................................................................... 60 5.2.13 Fiskodling ....................................................................................................................... 61 5.3 Faktorer som påverkar förluster från systemet .................................................................... 61 7 5.3.1 Retention ....................................................................................................................... 61 5.3.2 Vattendrag/Avrinning .................................................................................................... 61 5.3.3 Årlig variation ................................................................................................................ 61 5.3.4 Läckage från bottensediment ........................................................................................ 62 5.4 SFA för fosfor ......................................................................................................................... 62 6 Fosfor i ett globalt perspektiv ....................................................................................................... 63 7 Diskussion ...................................................................................................................................... 66 7.1 Fosforflöden i Stockholms län ............................................................................................... 66 7.1.1 Kvantitativt stora flöden ................................................................................................ 66 7.1.2 Problemflöden och möjligheter .................................................................................... 67 7.2 SFA på regional nivå .............................................................................................................. 72 7.2.1 Att arbeta på regional nivå ............................................................................................ 74 7.2.2 Stockholms län – en representativ nivå? ...................................................................... 74 7.3 Hållbarhet och hushållning .................................................................................................... 75 8 Slutsatser ....................................................................................................................................... 78 9 Referenser ..................................................................................................................................... 79 Bilaga 1. Beräkningsunderlag ................................................................................................................ 84 8 1. Inledning 1.1 Bakgrund I Sverige råder en stark konsumtionskultur där nya saker inhandlas och gamla saker slängs, trots att de skulle kunna användas under betydligt längre tid. Att samhället ser ut så kan ses som en följd av att tillgången på varor tycks vara i det närmaste obegränsad samtidigt som de privata ekonomierna är så pass starka att ett visst mått av slöseri är något de flesta har råd med. Detta, tillsammans med det faktum att kretsloppstänket och hushållningen av jordens resurser är allt för dålig, får många negativa konsekvenser i form av miljöproblem, hälsoproblem och problem med att ändliga resurser tar slut. Denna situation där konsumtionen är stark och återanvändningen dålig är dock inget typiskt svenskt utan slöseriet med jordens resurser präglar de flesta västerländska kulturer. Det får som följd att de problem som uppkommer här får både lokal och global karaktär. Fosfor är ett exempel på en livsnödvändig resurs som under 1900‐talet har använts i stor utsträckning utan särskild hushållning och utan det kretsloppstänk som präglar många andra områden. . Miljöproblem som övergödning och syrefria bottnar i Östersjön är exempel på vad ökade utsläpp av näringsämnen leder till på lokal men också på nationell nivå. Utöver det finns ytterligare en faktor, som skapar problem globalt; att fosfor är en ändlig resurs. Det finns forskning som indikerar att produktionen av fosfor inte kommer att kunna tillgodose det framtida behovet. Detta underskott av fosfor kan beskrivas som en kommande peak phosphorous på ett liknande sätt som det framtida underskottet av olja beskrivits som peak oil. Den förutspådda fosforsituationen kan leda till att de som har råd, troligen de idag rika och industrialiserade länderna, kommer att få fortsatt tillgång till fosfor, medan fattigare länder kommer att drabbas hårt av fosforbrist. Detta kan i sin tur leda till svält och geopolitiska problem. För att komma till rätta med problemen med flödet av växtnäring från land till hav har insatser gjorts på nationell nivå i form av t ex lagstiftning, miljömål och havsmiljöpolitik, och på internationell nivå i form av EU’s ramdirektiv för vatten och Baltic Sea Action Plan. Det gemensamma problemet med de åtgärder detta resulterar i är att förbättring av vattenmiljön i stor utsträckning ska uppnås genom ett end of pipe tänkande, där fokus ligger på att minimera utsläppen av näringsämnen. Detta kan ske med hjälp av till exempel avloppsvattenrening och fördröjningsdammar i jordbrukslandskapet, vilket dock ofta sker till ett högt pris i förhållande till inköpspriset för den växtnäring som används i lantbruket. Ett annat problem med att hantera fosfor utifrån ett end of pipe‐tänk är att ingen hänsyn tas till att fosfor är en ändlig resurs som bör hushållas med. För att kunna komma till rätta med problematiken kopplad till fosfor behövs ett systemperspektiv. För detta arbete behövs en metod för kartläggning av fosfor på regional nivå som också ger möjlighet att koppla flöden till de aktörer och myndigheter som har ansvar eller rådighet över dem. Utifrån detta har metoden substansflödesanalys, SFA, valts att användas. 1.2 Projektet Detta examensarbete är en del i ett större projekt kallat Hållbar växtnäringshantering – en förstudie om möjligheter i det regionala perspektivet. I projektet ingår två examensarbeten, ett seminarium där resultaten från examensarbetena ska presenteras och en sammanfattande rapport. Detta 9 examensarbete skrivs för KTH och som studerar flöden av fosfor inom länet genom en substansflödesanalys. Det andra examensarbetet är kopplat till Uppsala Universitet och Sveriges Lantbruksuniversitet och är inriktat mot att kartlägga engagemang, drivkrafter och möjligheter för olika aktörer i Stockholms län att bidra till en effektivare växtnäringshantering. Projektet är ett samarbete mellan KTH och företaget Ecoloop och är finansierat genom Landstingets Miljöanslag. Projektledare är Björn Frostell, KTH Industriell ekologi, och biträdande projektledare är Mats Johansson, Ecoloop. 1.3 Syfte och Mål Syftet med examensarbetet är att kartlägga flödet av fosfor i Stockholms län, och att bredda diskussionen om dagens växtnäringshantering, så att frågan lyfts till en global nivå. Arbetet utförs med en förväntan om att identifiera metoder och verktyg för att på regional nivå beskriva flödet av växtnäring. Målet är att ta fram en ny typ av underlag för beslut om framtida strategier och tekniska lösningar för att minska den mängd näringsämnen som lämnar regionen i form av förluster. Ytterligare ett mål är att påvisa att en förändring behövs i riktning mot att skapa ett kretsloppssamhälle där fosfor i högre grad ses som en resurs, vilken bör återanvändas, och inte huvudsakligen som en förorening och ett problem. 1.4 Frågeställningar I arbetet kommer följande frågor att diskuteras. •
•
•
•
Vilka är de kvantitativt stora fosforflödena i Stockholms län? Vilka flöden kan klassas som problemflöden, i den bemärkelsen att de i stor utsträckning påverkar miljön? Vilka verktyg och metoder är lämpliga för att beskriva och över tiden följa växtnäringsflöden på regional nivå? Är hanteringen av fosfor i Stockholms län hållbar ur ett regionalt, nationellt och globalt perspektiv? 1.5 Avgränsningar I arbetet kommer endast näringsämnet fosfor att behandlas. Arbetets fokus kommer att vara på regional nivå med Stockholms län som gräns både geografiskt och administrativt. Då det i samhället finns flera sektorer som inte följer den administrativa indelningen är det viktigt att hitta en nivå där de olika sektorerna kan verka, och en sådan nivå tros kunna vara den regionala. De olika aktörerna och deras roller kommer inte att beskrivas i detta projekt utan i ett parallellt examensarbete Hållbar växtnäringshantering i Stockholms län – en aktörsanalys. 2 Teori och metod Metoderna som används i examensarbetet är först en litteraturstudie och sedan en substansflödesanalys, SFA, för fosforflöden på regional nivå. 10 2.1 Litteraturstudie Litteraturstudien genomförs för att belysa hur situationen av fosfor ser ut idag, samt för att se vilka andra arbeten som pågår kring växtnäringshantering. Inom litteraturstudien gjordes fördjupningar på följande fyra områden: 1. Den inledande delen behandlar växtnäring i allmänhet. Fosfor beskrivs mer ingående utifrån tre utgångspunkter; att växtnäringsämnet är en livsviktig resurs, ett miljöproblem och en ändlig resurs. 2. I den andra delen beskrivs olika modeller och verktyg som kan användas för beräkningar och simuleringar av fosforflöden. Kapitlet innehåller också en mer detaljerad beskrivning av SFA och av verktyget Kommunlådan. 3. Den tredje delen i litteraturstudien beskriver det pågående arbetet för att minska belastningen av närsalter, både på internationell och på nationell nivå. Arbeten och åtgärdsplanerna beskrivs mer ingående. 4. Litteraturstudien avslutas med att fosfor beskrivs ur ett globalt perspektiv. Problemen kring fosforns ändlighet och de konsekvenser detta kan medföra behandlas. 2.2 Substansflödesanalys (SFA) För beräkningar av fosforflöden i Stockholms län kommer en substansflödesanalys att genomföras. Detta är ett verktyg utvecklat från materialflödesanalys, MFA, och bygger på samma principer. Vid genomförandet av en SFA finns det inga direkta steg som ska följas, men det finns ett antal riktlinjer som underlättar arbetet (Thuresson, K., 2005, s.17‐18): •
•
•
•
Definiering och beskrivning av substans/substansgrupp Systemet bör definieras, geografiskt och i tiden. Kvantifiering av flöden och lager Tolkning av resultaten i förhållande till miljömål, riskbedömningar etc. Dessa fyra steg kommer att följas för att beskriva inflödet, utflödet och omsättning av fosfor inom Stockholms län, samt de lager av fosfor som finns. Då en SFA är ett exempel på en statisk modell innebär det att de data som visas representerar en bestämd situation, till exempel hur flödena av fosfor ser ut under ett visst år. För att i rapporten beskriva en situation som är så aktuell som möjligt används i möjligaste mån den mest aktuella informationen. Ett problem som uppstår vid arbetet med en SFA är att variationen på tillgängliga data är stor, både vad det gäller noggrannhet men också beträffande hur ofta undersökningar genomförs. 11 3 Litteraturstudie I litteraturstudien behandlas först fosfor ur tre olika aspekter, och sedan beskrivs ett antal verktyg/modeller för beräkning av fosforflöden däribland olika dynamiska modeller, kommunlådan samt substansflödesanalys (SFA). Slutligen behandlas fosfor ur ett globalt perspektiv. 3.1 Växtnäring Till begreppet växtnäring räknas ett stort antal olika ämnen. De vanligast diskuterade är kväve, fosfor och kalium då dessa är närsalter vilka normalt är begränsande för tillväxten och som ofta tillförs jord‐ och trädgårdsbruk i form av gödsel. Utöver dessa tre finns även en mängd andra ämnen som är viktiga för växterna såsom kalcium, svavel och magnesium. Fosfor och kväve är de två näringsämnen som under de senaste decennierna uppmärksammats då de har visat sig ha negativa effekter på vattenmiljön i form av övergödning, algblomningar och syrefria bottnar. I detta arbete kommer fokus vara på fosfor, som är ett komplext näringsämne i den bemärkelsen att det är en livsviktig resurs för allt levande samtidigt som den kan skapa miljöproblem i vatten och är en ändlig resurs. 3.2 Fosfor ­ en livsviktig resurs Fosfor är ett icke‐metalliskt grundämne som i olika kemiska former ingår i både DNA och RNA och är nödvändigt för alla levande organismer. Mineralämnet fosfors viktigaste uppgift i kroppen är att ingå som byggsten i skelettet, vilket innehåller 80 % av den totala mängden fosfor i kroppen. Fosfor har även livsnödvändiga uppgifter i blod och enzym (Steen, Ingrid, 2009). Den fosfor som konsumeras kommer från maten, och livsmedel speciellt rika på fosfor är mjölk, fil, kött, fisk och ägg. Det rekommenderade dagliga intaget av fosfor är 600‐700 mg för en vuxen (Livsmedelsverket, 2005, s.9). Det är emellertid vanligt att den dagliga konsumtionen av fosfor ligger mycket över det rekommenderade dagliga intaget. Jämförelsevis ligger de beräknade värdena för hur mycket fosfor svenskar konsumerar på 1,5 g/person och dag.1 Fosfor är det elfte vanligaste grundämnet på jorden men förekommer trots detta aldrig i ren form. Vanligt är föreningar med natrium, fluor, kalcium, magnesium, aluminium samt tungmetaller som uran och kadmium. Det innebär att den råfosfat som bryts innehåller i princip alla grundämnen presenterade i det periodiska systemet (Steen, Ingrid, 2009). En av effekterna av att fosfor aldrig förekommer i ren form, trots det faktum att det är det elfte vanligaste grundämnet på jorden och att relativt mycket fosfor finns i marken, är att endast en liten del av markfosforn finns tillgänglig för växterna (EcoSanRes, 2008). Detta innebär att dagens moderna och högproduktiva jordbrukssystem är starkt beroende av att fosfor, men också andra näringsämnen som kväve och kalium, måste tillföras marken i form av mineralgödsel. Den fosfor som används i mineralgödsel kommer ursprungligen från råfosfat vilken bryts i gruvor eller dagbrott. Råfosfat kan delas in i två huvudgrupper, sedimentär och magmatisk. Dessa två grupper har vitt skilda egenskaper, dock med den likheten att de mest fosfatrika mineralerna oftast är olika typer av apatit (Steen, Ingrid, 2009). 1
http://www.slv.se/sv/grupp1/Mat‐och‐naring/Matvanor‐‐‐undersokningar/Vuxna/Hulk‐‐‐Hushallens‐
livsmedelsinkop‐och‐kostvanor‐1989/Tabeller‐‐‐HULK/ 12 Figur 3.1 I figuren visas översiktligt det linjära antropogena flödet av fosfor. Från att det bryts till att det hamnar i sjöar, vattendrag och hav alternativt fastläggs i restprodukter och därmed onyttiggörs. Den streckade pilen visar hur fosfor skulle kunna återföras för att skapa kretslopp, Detta sker inte i någon större utsträckning idag varken i Sverige eller andra länder. Det finns fler än 30 länder som bryter fosfor för kommersiellt bruk, men av dessa länder är det fem som kontrollerar nästan 90 % av jordens resterande fosforreserv. De tre största aktörerna på den globala fosformarknaden, vilka står för två tredjedelar av fosforproduktionen, är Kina, Marocko (inklusive Västrasahara) och USA. (EcoSanRes, 2008) Figur 3.2 En bedömning av världens resterande brytvärda fosforreserv.2 Utöver de brytvärda fosfatförekomsterna finns stora mängder fosfor med låg koncentration i jord, berg, vatten och sediment. 2
http://phosphorusfutures.net/why‐phosphorus 13 3.3 Fosfor ­ en bristande resurs Fosfor är ett komplext ämne i den meningen att det både är livsnödvändigt samtidigt som det är en ändlig resurs. Detta innebär att fosfor bryts i fosfatgruvor för att användas i mineralgödsel med målet att ökade skördar av olika grödor. Det innebär att de reserver med fosfat som är möjliga att utvinna successivt kommer att reduceras och att över tiden kommer inte behovet av gödning för livsmedelsproduktion kunna tillgodoses genom produktion av råfosfat. 3.3.1 Peak Phosphorus Fosfor är precis som olja en ändlig och icke förnyelsebar resurs och det finns därför många likheter mellan dessa två när det gäller beräkningar för hur länge resurserna kommer att räcka samt hur dyrt det kommer bli att bryta/utvinna dem. När olja som resurs diskuteras används ibland uttrycket peak oil. Det är en illustration och beskrivning som förklarar hur länge resursen fossil olja förväntas räcka samt när den maximala produktionen inträffar för att sedan avta. Peak oil är baserat på en teori framtagen av M.K. Hubbert 1949 om att produktionen av olja skulle nå ett max, eller en pik, där produktionen skulle vara som högst för att sedan avta. Detta baserat på att olja är en ändlig och ej förnybar resurs På samma sätt kan fosfor behandlas då dessa två beräknas ha en liknande prognos, men med den stora skillnaden att fosfor, till skillnad från oljan, inte har något substitut. En annan viktig skillnad mellan fosfor och olja är den forskning som bedrivits, om olja finns det mycket information att hämta medan fosfor är ett mindre utforskat område som hamnat i skymundan, vilket fått följder som brist på tillgänglig information och data (Rosemarin, A. et al, 2009). Fosfor är, som nämnts tidigare, essentiellt för matproduktion, och det finns i dagsläget ingen möjlighet att framställa ett substitut på kemisk väg, däremot kan fosfat återanvändas gång på gång. Detta innebär att hushållningen av resursen fosfor måste öka (White & Cordell, 2009). Då detsamma gäller för fosfor som för olja har liknande antaganden gjorts där en pik förväntas inträffa redan omkring 2030. Den exakta tiden för detta kan variera beroende på ändringar i efterfrågan, säkerhet i dataunderlag och produktionskostnader vilka i sin tur beror på priset av råmaterial. Ytterligare en faktor till att det är svårt att avgöra hur länge resursen kommer att räcka är det faktum att många av gruvindustrierna har ett väldigt nära samarbete med mineralgödselproducenterna och att det därför inte ligger i deras intresse att dela med sig av sin information (Nature, 2009). En annan viktig skillnad att ta i beaktning när det gäller peak oil och peak phosphorus är att prognosen framtagen för olja är starkt beroende av hur snabbt alternativa energikällor utvecklas. I samband med att det blir mer lönsamt att använda förnyelsebar energi i form av sol och vind sjunker behovet av olja vilket innebär att mindre av oljan används och att piken då förskjuts framåt i tiden. Detta blir en följd av att det finns ett antal alternativ till olja som energi och värmekälla. Fosfor är däremot en resurs utan substitut och kurvan styrs därför inte av tillgången på alternativa källor som är fallet för oljan. Detta innebär att kurvan för fosforreserven i princip bara baseras på tillgång och efterfrågan medan oljekurvan också är baserad på alternativa energikällor. I slutändan innebär det att situationen för fosfor är mycket allvarligare än situationen för olja. Enligt Hubberts teori är den intressanta tidpunkten inte när 100 % av resursen är uttömd, utan när den maximala produktionen inträffar, vilket sker när 50 % av resursen är kvar i marken. När den 14 punkten är nådd kommer produktionen minska samtidigt som priserna pressas uppåt, vilket kan leda till spänningar mellan länder, företag och aktörer (White & Cordell, 2009). Figur 3.3 ”Peak phosphorus” kurvan indikerar att produktionen eventuellt når ett maximum år 2030 för att sedan avta (Cordell, Drangert and White, 2009). Det kan diskuteras hur väl kurvan i figur 3.3 stämmer överens med verkligheten. Angivelsen att en maximal produktion kan komma att inträffa redan år 2030 är ett ifrågasatt påstående då det finns många osäkerheter kopplade till beräkningarna. En utveckling av detta slag innebär att priset på fosfor kommer att öka kraftigt inom mindre än en generation från nu. Intressant är också att poängtera att även om det i dagsläget inte kan förutspås exakt hur länge resursen kommer att räcka så är flera källor (EcoSanRes, 2008,), (Weikard & Seyhan, 2008, s.1), (White & Cordell, 2009) överens om att fosforreserven kommer att vara kraftigt reducerad om 50 år, och flera forskare påstår att vi kan se ett slut på utvinning av fosfor från råfosfat om 50‐130 år. Ett exempel är att om fosfatbrytningen fortsätter i samma takt som idag kommer USA att tömma sina reserver om 30 år, medan de globala reserverna kommer börja ta slut inom 75‐100 år. (Rosemarin, A., et al, 2009, s.4). 3.4 Fosfor – en miljöbov Utöver den nytta fosfor gör som gödselmedel finns ett flertal miljömässigt negativa aspekter kopplade till fosfor. Det största och mest uppmärksammade problemet är övergödning, en konsekvens av att onaturligt stora mängder kväve och fosfor tillförs sjöar och vattendrag. Problemet med övergödning är dock inget nytt fenomen, redan under 1900‐talets början observerades att sjöar började växa igen som en följd av att orenat avloppsvatten leddes ut till vattendragen. 15 3.4.1 Östersjön Östersjön är ett relativt ungt hav som under årtusenden har växlat från hav till sjö och från sött till salt. Dessa ändringar har inneburit påfrestningar för de växter och djur som försökt leva där. Den speciella situationen som råder innebär att Östersjön idag är extra känsligt för störningar jämfört med andra akvatiska och marina ekosystem. I dagsläget är vattnet i Östersjön bräckt, och endast ett fåtal arter kan anpassa sig till den miljön. Andra faktorer som gör Östersjön till ett känsligt hav är att vattenutbytet är väldigt begränsat då vatten från Nordsjön måste strömma igenom de trånga danska sunden. Detta innebär att det tar 25‐30 år att byta ut allt vatten i Östersjön, och att många av de föroreningar vi släpper ut i havet blir kvar där under flera år.3 3.4.2 Övergödning Den speciella situationen i Östersjön, med långsamt vattenutbyte, bräckt vatten och med 85 miljoner personer boende i avrinningsområdet, vilka tillsammans släpper ut stora mängder näringsämnen, har lett till övergödning. De två största bovarna i dramat är näringsämnena kväve och fosfor som ökar tillväxten av växtplankton, vilket i sin tur leder till att mängden organiskt material ökar och att en mängd kemiska, fysikaliska och biologiska förändringar sker i havets ekosystem. Den onormalt stora produktionen av växtplankton och alger innebär att stora mängder organiskt material faller till botten där de bryts ner och orsakar syrebrist. Detta kan få som följd att många bottenlevande organismer inte klarar av att leva i miljön vilket i sin tur leder till döda bottnar.4 3.4.3 Algblomningar Algblomning är an naturlig företeelse i havet som vanligtvis brukar definieras som när växtplankton förekommer i stora mängder och är alltså en naturlig del i algernas livscykel. Den algblomning som sker under våren brukar domineras av kiselalger. Även om vår‐ och höstblomningarna är mer omfattande än normalt så ger de inte direkta problem för människor och det är ytterst ovanligt med täta ansamlingar av alger på ytan till skillnad mot den blomning som inträffar under sommaren. Sommarblomningen är den algblomning som de flesta känner till, och som ofta diskuteras i media. Blomningen inträffar vanligtvis under juli ‐ augusti och det är då som cyanobakterierna, även kallade blågrönalger, blommar. Det som styr algblomningens storlek är tillgången på näringsämnen samt vädret. Soligt och vindstilla väder gynnar och förlänger blomningarna tillsammans med goda tillgångar på framförallt fosfor. Detta innebär alltså att kraftigare algblomningar och övergödning går hand i hand och är en direkt följd av de allt för goda tillgångarna på näringsämnen (Naturvårdsverket, 2009b, s.8). 3.4.4 Syrebrist och döda bottnar Ytterligare en effekt av övergödningen och den ökade algblomningen, är att den leder till syrefria miljöer och döda havsbottnar. Mätningar av bottenvattnets syrehalt startade under 60‐talet, och dessa visade att syrebrist, eller hypoxi, var vanliga redan då och framförallt i de djupare havsbassängerna i Egentliga Östersjön. Dock förekommer variationer och storleken på områdena med syrefattiga miljöer bestäms till stor del av mängden friskt syrerikt vatten som kommer in från västerhavet. Även om det tidigt har förekommit syrefattiga miljöer i Östersjön visade mätningarna från hösten 2008 att utbredningen av helt syrefria bottnar då var den största som någonsin uppmätts (Naturvårdsverket, 2009a, s.23). 3
4
http://www.smf.su.se/havet/faktaostersjon.html# http://www.smf.su.se/havet/faktaostersjon.html 16 Den vedertagna teorin angående syrefria förhållanden på Östersjöns botten är att den är orsakad av en ökad tillförsel av näringsämnen, som i sin tur leder till en ökning av det organiskt material som inte konsumeras utan faller ner till botten och skapar anaeroba förhållanden. Detta är dock inte hela sanningen. Vid studier av sedimentkärnor är det visat att syrefria förhållanden har förekommit från och till under de senaste 8 000 åren, alltså då ingen antropogen påverkan har förekommit. Detta innebär att syrefria förhållanden i stort påverkas av klimatfaktorer som hur mycket det blåser och havsnivån (Naturvårdsverket, 2009, Så mår havet, s.6), (Naturvårdsverket, 2009a, s.23‐26). Ett annat stort problem i Östersjön, när det gäller syrefria bottnar, är att havet är skiktat vilket leder till att det friska syrerika ytvattnet inte når havsbottnarna. Skiktningen beror på densitetsskillnader mellan det lättare bräckta Östersjövattnet och det salta Nordsjövattnet. Skiktningen bidrar ytterligare till de syrefattiga förhållandena i Östersjön, dessa kan dock motverkas om stora mängder vatten kommer in från Nordsjön. Problemet är dock att det på senare tid har kommit in väldigt lite nytt vatten från Nordsjön. För att friskt vatten ska kunna strömma in i Östersjön bör nämligen särskilda väderförhållanden råda, vilket under de senaste åren bara skett 1983, 1993 och 2003 (Havet, 2009). Skiktningen i Östersjön har dock inte bara negativa effekter. I och med att stora mängder fosfor frigörs från sedimenten vore det förödande om all denna fosfor nådde ytvattnet. Tack vare skiktningen når endast små mängder av all den fosfor som frigörs ytvattnet och det är i ytvattnet som växtplanktonproduktionen äger rum.(Naturvårdsverket, 2009a, s.18) 3.4.5 N/P kvoten Förhållandet mellan oorganiskt kväve och oorganisk fosfor är i det närmaste konstant i allt organiskt material. Överslagsräkningar ger grovt att det på varje fosforatom går 16 kväveatomer, eller omräknat i vikt 7 gram kväve på varje gram fosfor. Detta innebär att N/P kvoten i havens djupa delar är 16, eller 7 beroende på vilken enhet som anges. Om kvoten avviker från 16 (7) kommer tillväxten av alger att begränsas som en följd av brist på kväve eller fosfor. Fosfor är begränsande om kvoten är större än 16 (7) och kväve om kvoten är mindre än 16 (7) (Bydén et al, 2003, s.69). I sjöar är vanligtvis fosfor det begränsande näringsämnet för algernas tillväxt, medan kväve ofta är begränsande i öppna havsvatten. För kustvatten är dock fosfor oftast begränsande, men det råder stora skillnader mellan olika havsområden som till exempel Egentliga Östersjön och Bottenviken. I Egentliga Östersjön, där kväveunderskott råder, kan cyanobakterier blomma även då kväve är i underskott i vattnet då de kan ta upp kväve ur luften. (Bydén et al, 2003, s.69) 3.5 Kartläggning och modellering av fosfor Att fosfor är ett ämne med komplex karaktär är tydligt, något som däremot inte är lika tydligt är hur arbetet med att hushålla med resursen ska bedrivas. Ett första steg till att hitta en lösning till problemet är att finna ett angreppssätt i form av en metod, en modell eller ett verktyg som beskriver flödet. Målen är att för det första identifiera hur flöden av fosfor ser ut och för det andra att beräkna hur kvantitativt stora flödena är. Med utgångspunkt i de kriterier som nämnts ovan kommer metoden substansflödesanalys, SFA, att användas för beräkningar av flöden i detta arbete. Nedan följer en beskrivning av arbetssättet samt en jämförelse mellan andra verktyg som kan användas för beräkning av fosforflöden. En jämförelse med andra modeller och verktyg genomfördes för att validera valet av SFA som metod och för att ta reda på om det fanns andra angreppssätt som kunde lämpa sig bättre. 17 3.5.1 MFA – Materialflödesanalys I dagens samhälle bygger det mesta på flöden av material. Flöden av produkter, material samt kemikalier och ämnen som om de inte behandlas på ett korrekt sätt, kan ha negativa effekter på miljö och hälsa. Det är därför viktigt att utföra undersökningar av samhällets flöden och till hjälp finns verktyg i form av så kallade materialflödesanalyser (MFA). Det finns flera varianter på MFA som alla beskriver flöden inom olika system och områden, gemensamt för flödena är dock att de ofta presenteras i enheter som kg eller ton. Exempel på olika MFA är naturresursflödesanalys, produktflödesanalys, materialbalans eller substansflödesanalys (Thuresson, K., 2005, s.17). 3.5.2 SFA – Substansflödesanalys Då det flöde som ska undersökas är en substans eller en substansgrupp är det lämpligt att använda en substansflödesanalys SFA, på engelska substance flow analysis. Skillnaden mellan en SFA och en MFA är att i en MFA studeras flödet av en viss produkt eller produkttyp, till exempel plast, och i en SFA studeras en viss substans, till exempel fosfor. En SFA är lämplig som beslutsunderlag i strategiska processer, det är dock varierande hur detaljerad en SFA kan göras vilket innebär att beslutsprocesser och policyutveckling kan påverkas i olika grad (Thuresson, K., 2005, s.17). Att utföra en detaljerad SFA är ofta svårt och innebär ofta stora kostnader då mycket tid måste tas i anspråk. Ett problem med att utföra en SFA, utöver kostnaderna, är att möjligheten att samla in data ofta är begränsad vilket försvårar utförandet. Denna begränsning kan dock ses som en styrka i den mening att metoden påvisar var i systemet det finns bristande dataunderlag eller kunskap (Thuresson, K., 2005, s.17‐18). Då varje SFA är olika beroende på vilket ämne/substans som undersöks, är det svårt att sätta upp en standardmetod för hur den ska genomföras och vad som ska ingå. Enligt Thuresson, K (2005, s.17‐18) finns dock några generella riktlinjer som bör följas: •
•
•
•
Definiering och beskrivning av subsans/substansgrupp Systemet bör definieras, geografiskt och i tiden. Kvantifiering av flöden och lager Tolkning av resultaten i förhållande till miljömål, riskbedömningar etc. Dessa riktlinjer ger alltså en bra utgångspunkt för hur en SFA ska genomföras även om andra faktorer kan behöva vägas in för att få ett fullständigt och bra resultat. Enligt EEA (2007, s.8) är SFA ett bra verktyg att använda vid arbetet med växtnäringsämnen. 18 Figur 3.4 Figuren visar principen med MFA. (EEA, 2007, s.8) 3.5.3 Andra arbeten där SFA har använts för att studera fosfor Att genomföra en SFA för fosfor är inget nytt, utan det är något som har gjorts i många länder och på flera olika nivåer. Internationellt har substansflödesanalyser för fosfor gjorts ibland annat Österrike, Tyskland, Danmark, Norge och Kina. (EEA, 2007, s.15‐22) I de olika studierna är substansflödesanalyserna utförda på olika nivåer, vissa täcker hela länderna medan andra fokuserar på ett visst avrinningsområde eller en viss aktivitet. Det finns exempel också från Sverige. 1998 gjordes ett examensarbete där utgångspunkten var att studera kväve‐ och fosforflöden i Stockholms kommun med hjälp av verktyget kommunlådan, en typ av SFA (Skredsvik‐Raudberget, 1998). Utöver detta har växtnäringsflöden beräknats på nationell, kommunal samt avrinningsområdesnivå i såväl forskningsrapporter som examensarbeten. 3.6 Modeller/verktyg för beräkningar av växtnäringsflöden På marknaden finns idag ett flertal modeller/verktyg som kan användas för beräkning av växtnäringsflöden. Vissa av dessa modeller är specialiserade på att beräkna exempelvis utlakning av fosfor från jordbruksmark medan andra används för att simulera hur växtnäring omvandlas och transporteras inom ett avrinningsområde. Då detta examensarbete är en del i ett större projekt ingår även ett annat examensarbete som har som mål att identifiera de aktörer som har ansvar eller rådighet över de olika flödena. Detta innebär alltså att den ultimata modellen i sökandet vore en som kunde visa en koppling mellan aktörer och flöden. Detta är en utmaning då de flesta modeller i dagsläget enbart är naturvetenskapligt 19 kopplade, och inte har någon förankring i ansvarsfördelningen. I denna jämförelse beskrivs kort ett antal modeller/verktyg som finns på marknaden. 3.6.1 HBV­NP HBV‐NP är baserad på SMHI:s HBV modell utvecklad på 1970‐talet. Modellen, utvecklad av Sten Bergström på Hydrologiska Byråns vattenbalansavdelning, är en nederbörds‐ och avrinningsmodell där hydrologiska data översätts till numeriska värden. Modellen är baserad på att fungera för ett avrinningsområde och den var först utvecklad för skandinaviska förhållanden (SMHI, 2006). HBV modellen har flera tillämpningar, först utvecklades ”N‐rutinen” för att beräkna kväve och sedan gjordes även en P‐rutin för beräkning av fosfor, dessa resulterade då i en HBV‐NP modell. HBV‐NP modellen är uppbyggd av ett antal olika moduler: HBV‐modellen, kvävemodulen, fosformodulen, GIS‐
rutiner samt separata modeller för beräkning av läckage från åkermark (Holm, 2008, s.33‐34). Modellen simulerar hur kväve och fosfor transporteras och transformeras inom ett avrinningsområde. Både utsläpp från punktkällor och från diffusa källor hanteras i modellen samt hur olika markslag leder till olika mycket läckage. Målen med modellen är att uppskatta transport, retention och fördelning, för att på så sätt kunna se varifrån föroreningen har sitt ursprung (SMHI, 2009). Inom HBV‐NP modellens fosformodul beräknas även erosion från åkermark, detta utförs emellertid med hjälp av en annan modell nämligen ICECREAMDB (se avsnitt 6.1.2 ICECREAMDB) (Holm, 2008, s.33‐34). HBV‐NP modellen är alltså ett tydligt exempel på en modell med naturvetenskaplig grund då den är baserad på avrinningsområdesdata, och ytterst liten eller ingen hänsyn tas till hur kopplingar kan göras till ansvarsfördelning och aktörer. 3.6.2 ICECREAMDB ICECREAM är en utveckling av CREAMS‐modellen vilken utvecklades i USA. CREAMS‐modellen vidareutvecklades sedan i Sverige och Finland. Modellen används för att beräkna läckagekoefficienter (läckagehalter) från jordbruksmark (Naturvårdsverket, 2009c, s.11). Med ICECREAM beräknas förluster av partikulärt och lösligt fosfor via ytavrinning och genom dräneringsledningar för enskilda fält, med dygnsupplösning. För beräkningar av större områden används ICECREAMDB som är ett ”skal” runt ICECREAM för att hantera indata, resultat och administrera körningarna.5 ICECREAMDB är alltså en väldigt specifik modell för beräkning av läckage. Den uppfyller alltså inte de krav som ställs på en modell i det här arbetet, men den kan mycket väl användas som en del i ett större arbete där noggranna värden på läckagekoefficienter är viktiga för helhetsbilden. 3.6.3 MIKE BASIN & MIKE 11 MIKE BASIN är en modell utvecklad av DHI och används både i Sverige och utomlands. Modellen är uppbyggd i GIS‐miljö där avrinningsoråden, vattendrag och reservoarer beskrivs. Modellens ursprungliga användningsområde var att studera vattentransporter, vattenuttag, vattenreglering och reservoarer för att möjliggöra vattenresursplanering inom avrinningsområden. Till MIKE BASIN finns en tilläggsmodul som kan användas för att beräkna belastningen av närsalter från diffusa källor och punktkällor. Då MIKE BASIN framförallt är en hydrologisk modell är beräkningarna av närsaltbelastningar något bristfälliga då den inte tar hänsyn till retention. (Holm, 2008, s.31‐32) 5
http://vattennav.slu.se/projectweb/portalproject/ICECREAMDB_detaljerad.html 20 Bland MIKE modellerna finns en modell som är mer specialiserad än MIKE BASIN på att beräkna hur näringsämnen transporteras, det är modellen MIKE 11. MIKE 11 är indelad i ett antal moduler, så som sedimenttransport, erosion och eutrofiering (Holm, 2008, s.31). Med MIKE BASIN är det möjligt att på ett tydligt sätt visualisera utförda beräkningar för att få fram underlag om vilka områden som bör prioriteras när det gäller att, inom ett avrinningsområde, minska närsaltbelastningarna från bland annat de enskilda avloppen och jordbruksmark (Länsstyrelserna, 2008, s.7‐8). MIKE BASIN och MIKE 11 är exempel på två dynamiska modeller som kan användas på olika avrinningsområden. Detta innebär dock att en tydlig koppling till aktörer och deras roller och ansvar saknas. 3.6.4 WATSHMAN WATSHMAN är förkortningen av WATerSHed MANagement System och är framtaget av IVL Institutet för Vatten‐ och Luftvårdsforskning i samarbete med kommuner, länsstyrelser och vattenvårdsförbund. WATSHMAN är GIS‐baserat och beräknar avrinning, läckage och belastning av kväve och fosfor från diffusa källor och från punktkällor. Även retention och transport i mark kan beräknas med modellen. Resultaten redovisas som brutto‐ och nettoläckage av total mängd fosfor (eller kväve) per delavrinningsområde. Resultaten är baserade på månadsnivå.(Holm, 2008, s.29‐30). Denna modell är precis som HBV‐NP modellen naturvetenskapligt orienterad i den meningen att beräkningar sker på avrinningsområdesbasis. Det är även en dynamisk modell då den beräknar resultat på månadsnivå. 3.6.5 Fyrismodellen, Fyris NP Fyrismodellen utvecklades av SLU 1996 och användes ursprungligen för att beräkna kväve‐ och fosfortransport i Fyrisåns avrinningsområde i Uppsala. Efter det har den utvecklats för användning på andra områden. Fyrismodellen är uppbyggd på samma grundprinciper som HBV modellen, det innebär alltså att läckage från åkermark beräknas med ICECREAM (för fosfor) och SOILNDB (för kväve) (Holm, 2008, s.35). Modellen är en så kallad avrinningsområdesmodell och den beräknar transport, retention och källfördelning av totalkväve och totalfosfor per delavrinningsområde och månad. När det gäller avrinning simuleras den inte av modellen utan indata från exempelvis HBV‐modellen eller uppmätta flödesdata används (Brandt, M., et al, 2006, s. 9‐10). Modellen kvantifierar påverkan på antropogen väg och påverkan med naturlig bakgrund. Tillämpningar av modellen kan göras med syftet att simulera de effekter som orsakas av olika åtgärdsscenarier. (Brandt, M., et al, 2006, s.27) Modellen är utvecklad för att passa tillämpningar på regional och på lokal skala (Brandt, M., et al, 2006, s.29‐30), utgångspunkten är dock avrinningsområdesbaserad. 3.6.6 Kommunlådan Under 1994 inleddes ett forskningsprojekt, kallat kommunlådan, som ett samarbete mellan KTH och IVL. Syftet med projektet var att skapa en metod för hur integrerad miljöövervakning skulle genomföras på kommunal nivå (Brandt et al, 1996, s.3). Kommunlådan är uppbyggd på teorin kring MFA. 21 Bakgrund till Kommunlådan Grunden till att Kommunlådan som projekt startade låg i de miljöproblem som registrerats runt om i Sverige under 1980‐ och 1990‐tal . De växande miljöproblemen var mer av global karaktär och mindre synliga än de typer av problem som man mött tidigare. Detta innebar att en ny bild av miljöproblemen växte fram, där dessa betraktades som en följd av störda materialflöden orsakade av utsläpp från diffusa och synliga källor samt orimliga livsmönster (Brandt et al, 1995b, s.2). I mycket av det miljöarbete som tidigare genomförts hade fokus lagts på att med hjälp av exempelvis reningsverk stoppa utsläpp av miljöfarliga ämnen. Detta arbetssätt anses dock inte vara långsiktigt hållbart, och tanken med Kommunlådan var att istället ha ett kretsloppstänkande som utgångspunkt. I ett kretsloppssamhälle är det viktigt att minska, och på sikt sluta de antropogena materialflödena orsakade av de moderna levnadssätten. Kommunlådan utvecklades för att kunna kvantifiera och analysera olika materialflöden och deras påverkan på miljön. Grundtanken var att använda integrerad miljöövervakning på kommunal nivå där traditionell miljöövervakning kombineras med regelbundna substansflödesanalyser. Startpunkten för Kommunlådan var en undersökning av den kommunala miljöövervakningen. I denna enkätundersökning, som besvarades av 12 kommuner, framkom det att stora brister fanns i den kommunala miljöövervakningen beträffande databearbetning, definition av begreppet samt de kommunala miljömålen (Brandt & Frostell, 1995, s.2). Efter att enkätundersökningen kompletterats med intervjuer pekade undersökningen på att det saknas en koppling mellan den kommunala miljöövervakningen och de kommunala miljömålen. Samt att det inom den kommunala miljöövervakningen saknades strategier (Brandt et al, 1996, s.1). Anledningen till att välja kommunerna som utgångspunkt för att beskriva flöden var följande (Frostell et al, 1994, s.7‐8): •
•
•
•
Kommunen är en politisk/administrativ beslutsenhet. Enligt plan och bygglagen, PBL, är det en kommunal angelägenhet att planlägga användningen av mark och vatten. Kommunen utgör en geografisk enhet. Praktiskt att miljödatainsamling sker så nära de aktiviteter som studeras som möjligt. När det var bestämt att kommunlådan som koncept var fungerande påbörjades arbetet med sätta upp att antal långsiktiga krav upp på modellen, en så kallad strategi för den kommunala miljöövervakningen togs fram. Utifrån dessa krav kunde sedan en konceptuell modell byggas upp. I den behandlades bland annat kartläggning av flöden, geografiska gränser och samverkande delmodeller. Efter att dessa två var upprättade kunde den aktuella modellen ta form (Brandt et al, 1996, s.8‐10). I ett steg att utveckla den konceptuella modellen genomfördes en pilotstudie i Varbergs kommun. I pilotstudien föll valet av parameter på kväve då Varberg har en stor areal av jordbruksmark samtidigt som det är en kustkommun. Data från olika källor sammanställdes och en modell för kväveflöden byggdes (Brandt et al, 1996, s.3). Kommunlådans delsystem Inom kommunlådan var tanken att knyta samman de tre delsystemen samhälle, luft och vatten. Sedan delades respektive delsystem in i ett antal sektorer. Samhällssystemet i kommunlådan var 22 uppbyggt av 12 sektorer vilkas syfte var att motsvara de verksamheter som bedrivs inom kommunens gränser. Exempel på dessa sektorer inom samhällsystemet är: hushåll, transport, anläggning, livsmedel, industri med flera (Skredsvik‐Raudberget, 1998, s.4‐5). Inom delsystemet för luft var syftet att visa hur ämnen transporteras in över kommunens luftgräns, omvandlas och deponeras inom kommunens gränser. Modellen ska visa vilka källorna till depositionerna är samt hur mycket av de ämnen som finns i luften som kommer att transporteras ut ur kommunen (Skredsvik‐Raudberget, 1998, s.6). Kommunlådans vattensystem skulle visa hur ämnen transporteras, omvandlas och sprids genom de sjöar och vattendrag som finns inom kommunen. I denna delmodell skulle även processer mellan vatten och sediment behandlas (Skredsvik‐Raudberget, 1998, s.6). Förutom de tre nämnda delsystemen finns en ytterligare aspekt, nämligen lager i form av mark och sediment. Dessa kan sedan delas in ytterligare i till exempel bebyggd mark, öppen mark och skogsmark (Skredsvik‐Raudberget, 1998, s.6). 3.7 Jämförelse mellan SFA och dynamiska modeller Här görs en jämförelse mellan de huvudsak dynamiska modeller som beskrivits ovan och substansflödesanalys. 3.7.1 Fördelar och nackdelar med SFA i jämförelse med dynamiska modeller Fördelar: +
+
+
+
+
Ger en tydlig och överskådlig bild av en given situation. Visar tydligt var bristerna i information finns. Ett flöde som ej går att, med någorlunda enkla medel, räkna fram får inget värde och presenteras då som uteblivet istället för att få värdet noll. Angreppssättet är enkelt och det går snabbt att komma igång. Användarvänlig metod. Bra att använda då resultaten inte behöver presenteras med täta intervall exempelvis på vecko‐ eller månadsbasis. Nackdelar: −
−
Komplicerat att hitta data från samma år som en följd av olika intervall mellan olika undersökningar. Ger därför inte en bild som är helt representativ för ett givet år eller tidsperiod då omskalningar ger felmarginaler. Metoden har ingen koppling till de ekonomiska aspekterna. Stora skillnader i var det är mest kostnadseffektivt att sätta in olika åtgärder är svårt att göra. Generellt kräver en dynamisk modell mer information i form av indata vilket är resurs‐ och tidkrävande. Om indata till en dynamisk modell är bra innebär det också ofta att resultaten blir bra om modellen har möjlighet att kalibreras till verkligheten. Att använda en dynamisk modell är bra då ändringarna under en tidperiod kan studeras, exempelvis en vecka eller en månad. I en dynamisk modell kan till exempel utlakningen av jordbruksmark simuleras samt ändringar beroende på gröda eller jordart. Även en situation efter ett intensivt regn eller ändrade flödesförhållanden kan studeras. 23 Målet med arbetet med SFA på regional nivå är att kartlägga flöden av fosfor i Stockholms län för att kunna påvisa hur situationen i stort ser ut idag. Vilka flöden som är stora, och vilka är som är små samt hur de påverkar miljön. Då det inom vissa områden eller sektorer finns dåligt med information skulle det vara komplicerat att sätta upp en dynamisk modell över området. I en dynamisk modell är det nämligen svårt att påvisa var bristerna finns, och istället produceras ett resultat som kan bli helt missvisande. En färdig metod som däremot skulle kunna användas är Kommunlådan men där en omskalning behövs till regional nivå. Kommunlådan har en styrka i att den är uppbyggd kring de framtagna samhällssektorerna, och på så sätt har en direkt koppling till beslutsfattare och aktörer. Arbetet i denna rapport är inspirerad av Kommunlådan men modellen har inte använts fullt ut. Detta kan komma att bli aktuellt under ett fortsatt arbete med Hållbar växtnäringshantering i Stockholmsregionen. Detta behandlas vidare i den avslutande diskussionen. 3.7.2 SFA på regional nivå Valet har fallit på att i detta examensarbete ha utgångspunkt i en SFA på regional nivå och att studera substansflödet för fosfor. Det system som studeras är Stockholms län som administrativ och geografisk gräns. Att välja Stockholms län som gräns för systemet har en fördel på det administrativa planet jämfört med att välja en gräns baserad på till exempel ett avrinningsområde. Den stora utmaningen för att kunna genomföra en SFA på regional nivå är att kvantifiera alla flöden (till, från och inom länet) samt de lager som finns. Det slutliga steget i genomförandet av SFA:n blir att tolka resultaten från kvantifieringen och att till exempel jämföra dem med de miljömål och riktlinjer som finns uppsatta. 3.7.3 Principskiss – ”Regionlådan” Då arbetet med SFA på regional nivå inte har sin utgångspunkt i de traditionella naturvetenskapliga systemen behövs en förenklad skiss, eller en principbild över hur det studerade systemet ska avgränsas . I figur 3.5 visas med utgångspunkt i Kommunlådan hur en SFA på regional nivå kan avgränsas. De huvudsaliga flöden som beskrivs är att ämnen transporteras in över länsgränsen, för att sedan omvandlas inom de tre delsystemen luft, samhälle och vatten. Den gräns som behandlas är Stockholms länsgräns och ämnet som studeras är fosfor. 24 Figur 3.5 Principskiss för substansflöden på regional nivå (Skredsvik‐Raudberget, 1998). In till länet kommer flöden av fosfor i en relativ kontrollerad form som mineralgödsel, livsmedel och foder. Mindre kontrollerade flöden i form av fosfor i vatten tar sig in till länet via vattendrag och sjöar, och det största flödet av vattenburet fosfor genom länet är det som kommer från Mälaren ut i Östersjön genom Norrström. 3.8 Pågående arbete för att minska utsläpp av växtnäring I denna del beskrivs både nationella och internationella aktiviteter som syftar till att minska belastningen av närsalter. Det finns ytterligare organisationer som arbetar med liknande frågeställningar men alla har inte tagits med i rapporten av utrymmesskäl. 3.8.1 Miljömålen Sveriges riksdag har antagit 16 miljökvalitetsmål som beskriver vad som krävs för att få en hållbar och långsiktigt god miljö. Ett antal av dessa miljömål kommer i direkt kontakt med näringsämnesflöden däribland Ingen övergödning, God bebyggd miljö, Kust och hav i balans och Grundvatten av god kvalitet. En omformning av miljömålen är planerad, och den 10 mars 2010 lämnades en proposition kallad Svenska miljömål – för ett effektivare miljöarbete till regeringen. I propositionen föreslås bland annat en ny målstruktur för miljöarbetet, där fokus fortsatt ligger på ett ambitiöst miljöarbete men att delmålen inte är formulerade på ett sätt som gör dem omöjliga att nå (Regeringen, 2010, s.1). I propositionen föreslås stora ändringar i miljömålen Bara naturlig försurning, Giftfri miljö och Säker strålmiljö (Regeringen, 2010, s.1). Detta innebär att de miljömål som framförallt behandlar hanteringen av växtnäring troligen inte ändras i lika stor utsträckning. För målet Ingen övergödning föreslås mer exakt vilka insatser som krävs för att nå målet inom en generation (Regeringen, 2010, s.140‐147). I målet God bebyggd miljö sker ett antal ändringar och några av dessa kan komma att 25 påverka hanteringen av växtnäring. I delmålen om avfall, som tidigare varit två, föreslås en sammanslagning till ett övergripande mål om avfallshanteringen (Regeringen, 2010, s.211‐229). Här beskrivs de tidigare fastlagda miljömålen då den nya propositionen är så pass ny, och processen innan de nya miljömålen är fastlagda kommer att ta tid. Dessa uppgifter kan alltså inom något år komma att vara inaktuella. Ingen övergödning Det huvudsakliga målet för ingen övergödning beskrivs enligt följande: ”Halterna av gödande ämnen i mark och vatten skall inte ha någon negativ inverkan på människors hälsa, förutsättningar för biologisk mångfald eller möjligheterna till allsidig användning av mark och vatten.” (Miljömålsrådet, 2009, s.33) Enligt Naturvårdsverket är målet att alla Sveriges kustvatten ska uppnå minst god status. Detta innebär att vattenkvaliteten är bra och att naturligt förekommande växter och djur trivs. Under 2008 gjorde Vattenmyndigheterna en inventering av näringstillståndet i Sveriges kustvatten. Inventeringen visade att kustområdena i Egentliga Östersjön och Västerhavet i genomsnitt hade måttlig status, och därmed inte uppnår målet god status. Däremot bedöms bottniska viken ha övervägande god eller hög status. När det gäller tillståndet i Sveriges sjöar visar Miljöövervakningen 2007 att lite mer än hälften av sjöarna i södra Sverige har för hög fosforhalt men att det i övriga Sverige såg bra ut (Miljömålsrådet, 2009, s.33‐34). När det gäller frågan om miljömålen nås ser det mörkt ut. Trots minskade utsläpp till både luft och vatten har inte vattenmiljön förbättrats i någon högre grad även om positiva tecken finns, t.ex. lokala förbättringar i Stockholms skärgård. Då miljömålet anses svårt att nå till 2020 övervägs fler storskaliga åtgärder för att snabba på återhämtningen. Det finns ett antal olika anledningar till varför miljömålet är svårt att nå: •
•
•
Mycket av utsläppen av näringsämnen kommer från andra länder. Återhämtningstiden är lång. Storskaliga naturliga flöden kan skymma flöden orsakade av människan. De källor som bidrar mest till övergödningen, med hela Sverige som utgångspunkt, är diffusa utsläpp från jordbruket, utsläpp från kommunala reningsverk och utsläpp från enskilda avlopp. Ett antal mindre källor så som utsläpp från skogsmark, dagvatten och massaindustri bidrar även de till övergödningen Se Figur 3.6 (Miljömålsportalen, 2009, s.34). 26 Figur 3.6 Nettobelastning på vatten av fosfor från mänsklig verksamhet 2006 (Jordbruksverket, 2009, s.205). Inom miljömålet ”Ingen Övergödning” ingår ett antal delmål. Det intressantaste delmålet, med utgångspunkt i frågeställningarna i denna rapport, är utsläpp av fosfor. Beskrivningen av delmålet lyder: ”Fram till år 2010 skall de svenska vattenburna utsläppen av fosforföreningar från mänsklig verksamhet till sjöar, vattendrag och kustvatten ha minskat med minst 20 % från 1995 års nivå. De största minskningarna skall ske i de känsligaste områdena” (Miljömålsrådet, 2009, s.35). Att nå detta delmål är enligt miljömålsrådet (2009, s.35) svårt då den positiva trenden med minskade utsläpp har avklingat något vilket visas i figur 3.7. 27 Figur 3.7 Figuren visar utsläpp av fosfor till vatten mellan 1995 och 2006. Utsläppen har minskat med 270 ton sedan 1995, vilket motsvarar 11 procent (Miljömålsrådet, 2009, s.35). Miljökvalitetsmålet Ingen övergödning – regional nivå Stockholms län har satt upp regionala miljömål fastställda av Länsstyrelsen, och där 13 av de 16 nationella miljömålen behandlas. Utifrån det nationella miljömålet Ingen övergödning har länsstyrelsen bestämt ett antal regionala delmål. Av dessa är det några som speciellt behandlar fosforflöden, dessa är (Länsstyrelsen i Stockholms län, 2007, s.30‐32): •
•
•
•
Minskade fosforutsläpp – År 2010 ska utsläppen av fosfor från mänskliga aktiviteter ha minskat med 90 ton. Målet bedöms inte kunna nås även om ytterligare åtgärder vidtas. Minskade fosforutsläpp från enskilda VA‐anläggningar – Till år 2010 ska fosforutsläppen från enskilda VA‐anläggningar vara 16 ton. Enligt bedömningar blir detta målet mycket svårt att nå. En anledning till detta är den stora befolkningsökningen, och att allt fler väljer att bosätta sig i fritidshus med dåliga avloppslösningar. Fosforhalt i avloppsvatten – Den utgående fosforhalten i det behandlade avloppsvattnet från länets samtliga avloppsreningsverk ska inte överstiga 0,3 mg/l. Detta uppnås av de större reningsverken i länet, men blir till 2010 svårt att uppnå för de mindre reningsverken det vill säga anläggningar dimensionerade för 25‐2000 personer. Utsläpp genom bräddningar – Utsläpp av orenat avloppsvatten som en följd av bräddningar ska inte överstiga 1 procent av det totala utsläppet av avloppsvatten till 2010. Detta är ett länseget mål för Stockholms län som bedöms möjligt att uppnå. God bebyggd miljö Den övergripande målsättningen för det nationella miljömålet god bebyggd miljö lyder: ”Städer, tätorter och annan bebyggd miljö skall utgöra en god och hälsosam livsmiljö samt medverka till en god regional och global miljö. Natur‐ och kulturvärden skall tas till vara och utvecklas. Byggnader och anläggningar skall lokaliseras och utformas på ett miljöanpassat sätt och så att en långsiktigt god hushållning med mark, vatten och andra resurser främjas.” (Miljömålsrådet, 2009, s.64) 28 I miljömålet God bebyggd miljö är det framförallt tre punkter inom delmålet Avfall som är intressanta ur en fosforsynpunkt. Där det första lyder: ”Senast år 2015 skall minst 60 procent av fosforföreningarna i avlopp återföras till produktiv mark, varav minst hälften bör återföras till åkermark.” (Miljömålsrådet, 2009, s.66). Delmålet bedöms inte kunna uppnås inom utsatt tid även om återföringen av slam till åkermark har ökat något i samband med att priserna på mineralgödsel gått upp. Arbete för att certifiera slam från avloppsreningsverk pågår med projektet REVAQ. Anledningen till att projektet startades var problemet med det höga innehållet av tungmetaller i slam från avloppsreningsverk, vilket fick som följd att spridning på jordbruksmark inte kunde ske i samma utsträckning som tidigare. Delmål nummer två som berör fosforhanteringen är: ”Senast år 2010 skall minst 35 procent av matavfallet från hushåll, restauranger, storkök och butiker återvinnas genom biologisk behandling. Målet avser källsorterat matavfall till såväl hemkompostering som central behandling.” (Miljömålsrådet, 2009, s.66). Delmålet bedöms svårt att nå. En anledning till detta kan vara att det råder en osäkerhet kring hur stor omfattning som krävs från kommunernas sida för att bygga ut biologiska behandlingsanläggningar. En positivtrend sker emellertid i och med att intresset ökat för anläggningar för produktion av biogas. Det tredje delmålet som påverkar fosforhanteringen lyder: ”Senast år 2010 skall matavfall och därmed jämförligt avfall från livsmedelsindustrier m.m. återvinnas genom biologisk behandling. Målet avser sådant avfall som förekommer utan att vara blandat med annat avfall och är av en sådan kvalitet att det är lämpligt att efter behandling återföra till växtodling.” (Miljömålsrådet, 2009, s.66) Delmålet bedöms möjligt att uppnå inom utsatt tid. Detta som en positiv följd av att mycket av avfallet från livsmedelsindustrierna förs till jordbruken och används som djurfoder. Målet God bebyggd miljö ­ regional nivå På regional nivå behandlas miljökvalitetsmålet God bebyggd miljö, dock finns inte alla delmål representerade. Delmålet om 60 % återföring av fosfor finns till exempel inte med, vilket gör det svårt att avgöra hur arbetet kring detta fortskrider på regional nivå. De två andra delmålen om biologisk behandling av avfall finns dock presenterade på regional nivå. Dessa anses vara möjliga att nå även om ytterligare anläggningar för biologiskt avfall behöver byggas samtidigt som de logistiska lösningarna för insamling måste förbättras. 3.8.2 Tre åtgärdsstrategier För att kunna uppnå de 16 miljökvalitetsmålen har riksdagen valt att utveckla tre olika åtgärdsstrategier. Detta för att dagliga verksamheter så som transporter, energianvändning samt flöden av material och varor orsakar flera av de miljöproblem som vi ställs inför (Miljömålsrådet, 2008, s.222). 29 I miljömålsproposition från mars 2010 behandlas inte dessa strategier, istället föreslås att nya strategier och arbetssätt ska tas fram. Ett förslag är att regeringen ska ta fram dessa nya strategier/arbetssätt. Då miljömålspropositionen ännu inte är fastlagd innebär det att de rådande åtgärdsstrategierna presenteras i rapporten. De tre presenterade åtgärdsstrategierna enligt miljömålsportalen är dessa: •
•
•
Strategin för effektivare energianvändning och transporter Strategin för giftfria och resurssnåla kretslopp Strategin för hushållning av mark, vatten och bebyggd miljö Det är i första hand Strategin för giftfria och resurssnåla kretslopp som är intressant med utgångspunkt i detta arbete. Dock är även Strategin för hushållning av mark, vatten och bebyggd miljö intressant då miljömålet God bebyggd miljö och även Ingen övergödning behandlas i den strategin (Miljömålsrådet, 2008, s.224). Giftfria och resurssnåla kretslopp (GRK) För att uppnå de miljökvalitetsmål kopplade till kretslopp används kretsloppstänkandet uttryckt enligt följande: ”Det som utvinns ur naturen ska på ett uthålligt sätt kunna användas, återanvändas, återvinnas eller slutligt omhändertas med minsta möjliga resursförbrukning och utan att naturen skadas.” (Miljömålsrådet, 2008, s.252) Många av dagens miljöproblem är en direkt, eller indirekt, följd av de flöden av material och naturresurser som finns i dagens samhälle, vilka kan ses som en följd av rådande konsumtionsmönster. Miljömålsrådet (2009, s.253) skriver att miljöpåverkan som en följd av användning av material och naturresurser ofta innebär ett större problem i samhället än risken att resursen ska ta slut. Det kan diskuteras huruvida detta gäller för fosfor, i dagsläget är visserligen miljöproblem som övergödning prioriterade, men det absolut största problemet på lång sikt kan likaväl vara den kris som kommer i samband med att fosforreserven sinar. För att få bukt med problemet är en av lösningarna resurseffektivitet (Naturvårdsverket, 2008c, s.19). Det andra viktiga begreppet, i arbetet att nå en hållbar växtnäringshantering, är kretslopp. Kretslopp var något som flitigt började diskuteras på 90‐talet där en framtidsbild om att människornas behov skulle tillgodoses utan att de naturliga kretsloppen förstördes. Detta innebar en stor förbättring och mycket utveckling på avfallsområdet med minskade deponimängder och ökad källsortering (Naturvårdsverket, 2008c, s.20), men trots detta kvarstår flera stora utmaningar på avfallssidan där det viktigaste ur växtnäringssynpunkt är att den biologiska behandlingen ökar. Inom GRK strategin är det stort fokus på att målen Giftfri miljö, Begränsad klimatpåverkan och Ingen övergödning nås. Det finns även strategier för hur vissa av delmålen om avfall ska nås då detta får som en positiv följd att det är lättare att nå de nämnda miljömålen. Strategin för att nå dessa mål har delats in i sex punkter som säger (Miljömålsrådet, 2008, s.255): •
•
•
Genomför och utveckla redan beslutade styrmedel Det krävs internationella lösningar Det krävs förändrade produktions‐ och konsumtionsmonster 30 •
•
•
Minska livsmedelskedjans och byggsektorns miljöpåverkan Öka samordningen i miljöarbetet Det behövs mer kunskap Alla dessa punkter är viktiga för att uppnå resultat och alla kan tillämpas på de mål och delmål som är speciellt intressanta ur växtnäringssynpunkt. Hushållning av mark, vatten och bebyggd miljö (HUM) Syftet med HUM strategin är att bevara den biologiska mångfalden, skydda människors hälsa, skapa hållbar bebyggelse och infrastruktur samt att bevara värdefulla kulturmiljöer (Miljömålsrådet, 2008, s.270). Utifrån en arbetet med att nå en hållbar växtnäringshantering är detta en viktig strategi i det avseende att arbetet med att minska mängderna kväve och fosfor från jordbruksmark och skogsmark ligger inom HUM strategin. Inom strategin behandlas även miljömålen Hav i balans samt levande kust och skärgård och Levande sjöar och vattendrag vilka också till viss del innebär förändringar i växtnäringshanteringen för att uppnås. 3.8.3 HELCOM – Helsingfors kommissionen HELCOM eller Helsingforskommissionen är det styrande organet för konventionen för skydd av Östersjöns miljö eller “Convention on the Protection of the Marine Environment of the Baltic Sea Area". Den arbetar för att skydda den marina miljön i Östersjön mot alla typer av föroreningar genom internationellt samarbete mellan Danmark, Estland, Finland, Lettland, Litauen, Polen, Ryssland, Sverige, Tyskland och EU. Den första konferensen ägde rum 1974 som en respons på den allt mer försämrade miljön i Östersjön orsakad av alla de olika föroreningskällorna runt hela Östersjön. Under 1980 gick konventionen till handling för första gången. (Helsinki Commission, 2009, s.9) Helsingforskommissionens målsättning är att skydda Östersjöns marina miljö från alla typer av föroreningar samt att restaurera och bibehålla den ekologiska balansen. De prioriterade områdena är: (Helsinki Commission, 2009, s.9) •
•
•
•
•
Miljöövervakning och utvärdering Stoppa eutrofieringen orsakad av överdrivna flöden av växtnäring från kommunala reningsverk och jordbruk Motverka förorening av giftiga ämnen Förbättra sjösäkerheten och olycksfallskapaciteten Skydda och bevara den marina och kustnära biologiska mångfalden Övergödningen är identifierad av HELCOM som ett av de fyra största miljöproblemen i Östersjön. Där ett mål om att Östersjön inte ska bli negativt påverkat av eutrofieringen är uppsatt. Sedan har en indelning i de fem delmålen Koncentrationen av näringsämnen ska vara nära naturliga nivåer, Klart vatten, Naturliga algblomningar, Naturliga fördelningar och förekomster av växter och djur och naturliga syrenivåer genomförts. Utifrån detta har sedan en omfattande undersökning av de olika havsområdena visat att endast 13 av 176 studerade områden är klassade som ”icke‐problematiska” (Helsinki Commission, 2009, s.20). 31 HELCOMs framtidsvision är att skapa en hälsosam miljö i Östersjön med varierande biologiska arter som fungerar i balans, vilket i sin tur ska resultera i god ekologisk status och leda till hållbara ekonomiska och sociala lösningar. Baltic Sea Action Plan Baltic Sea Action Plan är framtagen av HELCOM, tillsammans med Östersjöländernas miljöministrar och EU kommissionen, och är ett ambitiöst program som verkar för att återfå en god ekologisk status av Östersjöns marina miljö till år 2021. Planen innehåller 150 aktiviteter och 4 huvudsegment där övergödningen är ett. För övergödningen gäller för respektive land att ta fram en nationell genomförandeplan som ska utvärderas 2013 (Naturvårdsverket, 2008, s.13). Figur 3.8 Figuren visar behovet av minskning i ton från de olika Östersjöländerna. Enligt betinget i Baltic Sea Action Plan ska Sverige till 2016 vidtagit åtgärder för att minska utsläppet av fosfor med 290 ton (Miljömålsrådet, 2009, s.34). Enligt Naturvårdsverkets rapport om Baltic Sea Action Plan (2009d) är målet att Sverige ska minska sina utsläpp av fosfor med 290 ton. För att dessa mål ska uppnås är vissa förslag på åtgärder framtagna, dock uppskattas dessa åtgärder bara minska fosforbelastningen med 61 ton och kvävebelastningen med 7000 ton, vilket alltså innebär att målen inte kommer att uppnås utan vidare åtgärder. Jordbruksverket har efter det visat hur utsläppen kan minskas ytterligare genom mer sparsam användning av gödsel samt att lägga marken i lång träda (Naturvårdsverket, 2008, s.21). Det 32 finns dock vissa som påstår att betinget på 290 ton bör minskas då Sverige redan har genomfört många åtgärder. PLC5 – Pollution Load Compilation Helcom tar regelbundet fram nya utsläppssammanställningar (pollution load compilations) där beräkningar genomförs för att ta reda på hur mycket näringsämnen och farliga substanser som når Östersjön. Den senaste är PLC‐5 rapporten som är baserad på data insamlade under 2006. De viktigaste målen för PLC‐5 rapporteringen:6 •
•
•
•
Kvantifiera och beskriva de vattenburna föroreningarna för Östersjöns avrinningsområde Utvärdera förändringarna i påverkan sedan 1994 Beskriva om förändringarna äger rum som en följd av mänskliga eller av naturliga orsaker Samt att utvärdera hur de förändringar som gjorts inom Östersjöns avrinningsområde har lyckats reducera mängden föroreningar från landsområden som når vattnet. 3.8.4 Ramdirektivet för vatten 2004 beslutade riksdagen att Sverige skulle delas in i fem vattendistrikt baserat på det EU:s ramdirektiv för vatten som beslutades år 2000. De fem vattendistrikten i Sverige är Bottenviken, Bottenhavet, Norra Östersjön, Södra Östersjön och Västerhavet, med tillhörande vattenmyndighet i varje distrikt. Det vattendistrikt som omfattar Stockholms län är Norra Östersjöns vattendistrikt, vilket också täcker delar av Uppsala‐, Örebro‐, Södermanlands‐, Västmanlands‐ och Dalarnas län. I Norra Östersjöns vattendistrikt är Västmanlands län utsett till vattenmyndighet (Länsstyrelserna, 2008b, s.4). Arbetet med vattenförvaltningen bedrivs i sexåriga cykler där den senaste påbörjades 2009 och sträcker sig till 2015. Till dess är målet att alla Sveriges vatten ska ha uppnått minst God Status, och om detta inte är möjligt kan det förskjutas till senast år 2027 (Länsstyrelserna, 2008b, s.4). Då övergödningen leder till att förhållanden som gör att god ekologisk status inte uppnås måste insatser sättas in mot att stoppa flödena av närsalter, och alltså att fosfor kommer in i arbetet. Då vattenmyndigheternas största och viktigaste uppgift är att genomföra EU:s ramdirektiv för vatten innebär det att frågan om resurshushållning inte tas upp och därmed inte heller återföringsaspekterna på kväve och fosfor. Figur 3.9 Karta över de fem vattendistrikten.
Vattenmyndigheten i Västmanlands län konstaterar att för att nå de mål som satts upp beträffande minskade utsläpp av fosfor så krävs betydande åtgärder. Förslag på åtgärder som behandlas är 6
http://www.smed.se/frames/subframes/vatten/projsyften/the_fifth_baltic_pollution.html http://www.smed.se/frames/subframes/vatten/projsyften/the_fifth_baltic_pollution.html 33 omfattande rening från alla typer av källor samt ny teknik. Andra exempel på åtgärder är anläggning av dammar och våtmarker (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009, s.69). Vattenförvaltningen behandlar alla typer av vattenförekomster från ytvatten till grundvatten. För bedömning av vattenförekomsterna kontrolleras sedan ekologiska statusen och utifrån den bedöms vattnen i hög, god, måttlig, otillfredsställande eller dålig status. Figur 3.10 visar vattenförekomsterna i Stockholms län, både vattendrag, sjöar och havsvatten. Statusen, färgsättningen, är baserad på hur den ekologiska statusen ser ut för vattenförekomsterna ser ut med avseende på innehållet av näringsämnen. Till 2015 är alltså målet att alla vattenförekomster ska ha statusen God vilket innebär att alla vattenförekomster ska vara gröna. Detta visar på att det fortfarande återstår mycket arbete med att minska närsaltbelastningen. 34 Figur 3.10 Karta över vattenförekomster i Stockholms län samt deras ekologiska status.7 3.9 Fosfor ur ett globalt perspektiv Då problemen med fosfor, ur både miljösynpunkt och resurshushållningssynpunkt, sträcker sig långt utanför Sveriges gränser innebär det att ett internationellt perspektiv bör tas i beaktning när dessa problem behandlas. Grunden till att problemen med fosfor blivit så många och så komplexa ligger i att det naturliga kretsloppet av växtnäring har blivit brutet på grund av antropogen påverkan. Från naturens eget kretslopp där växtnäring cirkuleras i relativt små flöden till ett människodrivet och intensivt system där fosforhanteringen är linjär och icke‐cirkulerande (EcoSanRes, 2008). 7
http://www.vattenkartan.se/htm/viewer.asp 35 Fosfor är en icke förnyelsebar resurs och kan, till skillnad från exempelvis kväve,” ta slut” i den meningen att det enbart finns okoncentrerade och icke brytvärda förekomster kvar i framtiden. Det finns ett antal olika uppskattningar om hur länge fosforn kommer att räcka (se avsnitt 3.1.1 Peak Phosphorus) men de flesta gissningarna hamnar på att fosforn kommer att räcka 50‐130 år till. Trots problematiken med att uppskatta exakt hur länge resursen kommer att räcka är den gemensamma slutsatsen att produktionen av fosfor kommer att minska samtidigt som priset kommer att öka. Detta innebär att inom ett halvt sekel kan den minskade fosforproduktionen leda till ökade matpriser, minskad tillgång på mat och geopolitiska skiljaktigheter. (EcoSanRes, 2008) Det är i dagsläget en stor skillnad mellan rika och fattiga länder och deras fosforhantering. I de rika länderna använder en majoritet av lantbrukarna mineralgödsel medan det i de fattigare länderna endast är ett fåtal lantbrukare som använder mineralgödsel. Det finns dock tydliga indikationer på en förändring mot att allt fler lantbrukare i de fattigare länderna kommer att använda mineralgödsel inom de närmaste åren. Detta kommer innebära att trycket på den snabbt minskande fosforreserven kommer att öka dramatiskt de kommande decennierna. De viktigaste anledningarna till att användningen av fosfor i mineralgödsel kommer att öka är: •
•
•
Fosforfattiga jordbruksmarker Ökande befolkning och ökat behov av mat Ändrade matvanor mot ett större intag av köttprodukter vilka kräver större insats av fosfor per enhet mat. 3.9.1 Priskänslighet Under 2007‐2008 steg priset på fosfor som mineralgödsel kraftigt till ett pris fem gånger högre än tidigare. En anledning till denna kraftiga ökning var det ökade trycket på alternativa biobränslen som skulle kunna ersätta oljan. Lantbrukare köpte in stora mängder mineralgödsel för att kunna odla biobränslen vilket ledde till en ökning av priserna på fosfat som en direkt följd av de skenande priserna på olja. Konsekvenserna av detta blev ökade matpriser men också konflikter i vissa utvecklingsländer där lantbrukare inte längre hade råd att köpa mineralgödsel (Rosemarin, A., et al, 2009). Som en respons på detta satte FN:s generalsekreterare Ban Ki‐moon in en specialgrupp på Global Food Security Crisis vilket ledde till två toppmöten, ett i Rom juni 2008, och ett i Madrid januari 2009. Detta för att påvisa hur de stigande priserna på mineralgödsel drabbade världens fattiga med ökade matpriser (Rosemarin, A., et al, 2009). Priserna på fosfat har sjunkit igen och det eventuellt som en följd av att efterfrågan på biobränsle har minskat och med det behovet av mineralgödsel. Då det scenario som utspelades under 2008 gick snabbt menar Arno Rosemarin (et al, 2009) att inte tillräcklig lärdom drogs av förloppet och att inga politiska ändringar genomfördes. Något som däremot stod klart efter händelsen var att mineralgödselindustrin är väldigt känslig och sårbar (Rosemarin, A., et al, 2009). 3.9.2 Geopolitiska konsekvenser Den plötsliga ökningen av priset på fosfat under 2008 innebar en ökad ojämlikhet beträffande tillgängligheten på fosfor mellan rika och fattiga länder vilket i sin tur kan komma att skapa stora geopolitiska problem. Detta gör fosfortillgången till en av de mest angelägna globala resursfrågorna och något som behöver uppmärksammas (Rosemarin, A., et al, 2009). 36 Ett område som länge har haft problem är Västsahara, som sedan det blev fritt från Spanien 1975 har ockuperats av Marocko, som idag har kontroll över två tredjedelar av territoriet. Sedan 1991 råder vapenstillestånd i området.8 Problemet är kopplat till fosfor och skapar spänningar mellan Marocko och Västsahara i och med att Marockos fosforreserv är lokaliserad i Västsahara. 2004 skrev USA på ett ömsesidigt avtal med Marocko som ger dem fri handel med fosfat, vilket innebär att USA har säkrat en framtida tillgång på fosfat. Detta uppmärksammades inte i media trots det faktum att det är ett mycket kontroversiellt beslut. Australien stoppade däremot all import av fosfat från Marocko som en protest mot ockupationen av Västsahara, dock fick detta inte heller någon större uppmärksamhet i media (Rosemarin et al, 2009). Inga av de idag stora fosfatproducenterna har tagit några preventiva steg i riktning mot att bevara eller förvalta sina reserver på ett hållbart sätt. Dock har Kina en hög exporttaxa på sitt fosfat vilket kan leda till högre priser på mineralgödsel från Kina, vilket i sin tur kan leda till en mer effektiv användning av fosfor inom jordbruket. Följderna av den höga exporttaxan på fosfat från Kina kommer dock troligtvis att märkas först när ländernas lager är tömda. Troligt är dock att Indien, som nästan helt är beroende av import av fosfat från andra länder, kommer att drabbas hårt av de ökade priserna (Rosemarin et al, 2009). Ytterligare en faktor som bidrar till komplikationerna kring fosfor är svavelsyra. Vid framställning av fosfat är svavelsyra nämligen en viktig komponent då det i genomsnitt behövs 3 ton svavelsyra och 3,5 ton fosfat för att framställa 1 ton fosforsyra, den viktigaste ingrediensen i mineralgödsel.9 Figur 3.11 visar de globala fosforreserverna samt den globala svavelsyreproduktionen vilken till största delen sker i I‐länderna. Tillgången och efterfrågan på svavelsyra styr därför direkt priset på fosfatgödsel, vilket också kan skapa geopolitiska konflikter. Detta innebär att länder med svavelsyreproduktion till viss del kan kontrollera priset på den fosfat de importerar (Rosemarin et al, 2009). 8
http://www.sweden.gov.se/sb/d/2688/a/19643 9
http://www.phosphatesustainability.com/pdfs/fi.pdf 37 Figur 3.11 Den globala fosforreserven (rött), och den globala produktionen av svavelsyra (prickat), (EcoSanRes och SEI). En annan faktor som gör det svårt att avgöra exakt hur marknaden för fosfor kommer att se ut i framtiden, är att den även är beroende av tillgången/produktionen av kväve och kalium vilka är de andra två huvuddelarna i mineralgödsel, och om priserna för dessa ändras så påverkas också priset på fosforgödningen. 3.9.3 Hur svenskar äter I Sverige råder idag en uppfattning om att all sorts mat ska finnas tillgänglig i affärer alla månader under året, oavsett om det är säsong för den varan eller inte. En annan tanke är att i en affär är utbudet enormt vilket innebär att om ett äpple ska inhandlas så finns det äpplen från Frankrike, Sverige och Nya Zeeland. Många väljer då det äpple som ser finast ut och som är billigast, vilket innebär att valet lika gärna kan falla på ett äpple från andra sidan jorden trots att Sverige har ett utmärkt klimat för att odla äpplen (Johansson, 2005). Ett annat intressant exempel är bananer. Svenskar är det folk i Europa som konsumerar mest bananer per person och beträffande kaffekonsumtion kommer Sverige på andra plats i Europa efter grannlandet Finland. Detta är intressant då klimatet i Sverige varken möjliggör odling av kaffebönor eller bananer. Det betyder att för att kunna tillfredsställa svenskarnas behov av exotiska varor måste andra länders jordbruksmark tas i anspråk (Johansson, 2005). I Sverige precis som i många delar av västvärlden konsumeras stora mängder kött, vilket kräver att större areal måste tas i anspråk, för att producera ett kilo köttprotein krävs nämligen större areal än för att producera ett kilo grödobaserat protein, vilket visas i tabell 3.1 (Johansson, 2005, s.5). 38 Tabell 3.1 Skillnader i indexerad miljöpåverkan beroende på om köttprotein eller protein baserat på sojabönor produceras (Johansson, 2005, s.23). Miljöpåverkan Arealbehov Vattenbehov Behov av fossilt bränsle Behov av fosfor Protein baserat på sojabönor
1
1
1
1
Protein från köttprodukter
6‐17
4,4–26
6‐20
7
Detta innebär att svenskarnas konsumtionsmönster påverkar hur den globala hanteringen av fosfor ser ut. I samband med att Sverige importerar livsmedel exporteras miljöproblem. Då jordbruk med mineralgödsel ger upphov till utsläpp av näringsämnen som i sin tur orsakar övergödning innebär importerad mat inga utsläpp i Sverige, men utsläpp i andra delar av världen. Ytterligare en trend som påverkar den globala användningen av fosfor är den ökade konsumtion av kött. Sedan 1990 har den svenska konsumtionen av kött ökat med 59 % och då framför allt i form av kött från fjäderfä (Jordbruksverket, 2009, s.285). I figur 3.12 visas svenskarnas ändrade konsumtionsvanor sedan 1970, där en tydlig trend är att konsumtionen av livsmedel rika på fosfor så som kött och ost ökat kraftigt. Figur 3.12 Figuren visar hur svenskarnas konsumtionsmönster ändrats sedan 1970. (Jordbruksverket, 2009b, s.5) Svenskarnas konsumtionsmönster är dock inte proportionerliga i förhållande till det svenska lantbruket. Figur 3.13 visar förändring i djurhållning under 1900‐talet där trenden går mot en kraftig minskning av framförallt nötkreatur och detta trots att konsumtionen av nötkött ökat kraftigt. Dessa faktorer, med ökad konsumtion av fosfor samt minskad egen produktion får globala följder. 39 Figur 3.13 Figuren visar förändringen i uppfödningen av nötkreatur och får och lamm i svenskt jordbruk mellan 1900 och 2004 (Jordbruksverket, 2009b, s.6). 40 4 Fosforflöden Stockholms län I Stockholms län finns i princip alla tänkbara typer av fosforflöden representerade, från flöden inom jordbruket till flöden i tätort. Detta gör Stockholms län till en lämplig region att undersöka i den mening att de flöden som är presenterade är de samma som finns i andra regioner men då i andra kvantiteter. Landarealen för Stockholms län är drygt 6 500 kvadratkilometer varav 20 % består av bebyggd mark. Det är den största andelen bebyggd mark i Sverige i förhållande till landareal. Regionen har jämförelsevis 7 gånger högre bebyggd andel än riket som helhet. Detta innebär att fördelningen av jordbruksmark i länet är lägre än många andra delar i riket (Sveriges officiella statistik, 2009, s.41). Tabell 4.1 Landarealen fördelad på ägoslag perioden under 2008 (Sveriges officiella statistik, 2009, s.41). Län Ägoslag Prod. Natur‐ Skogs‐ bete mark 1000 ha Stockholms 298 12 Åker‐ mark Myr Berg Be‐ byggd mark 92 12 64 130 Övrig mark Skyd‐ dad areal Totalt 20 29 657 Den 31 december 2009 beräknades invånarantalet i Stockholms län till 2 019 182 invånare10. Det sker en stadig ökning av antalet invånare i länet, varför denna siffra behöver uppdateras kontinuerligt. Statistik för befolkningen genomförs fyra gånger per år varför denna siffra anses mycket säker. För att beräkna flödena av fosfor i olika regioner och på olika nivåer är det lämpligt at börja diskussionen utifrån en skiss / förenklad systembild. Figur 4.1 visar förenklat hur flödena av fosfor ser ut, denna bild är inte specifik för Stockholms län, utan den visar hur flödena av fosfor ser ut i samhället. Fosfor kommer in till Stockholms län som livsmedel, mineralgödsel och foder, samt via luft och vatten. Den fosfor som kommer in i samhället omvandlas sedan genom processer som livsmedelsproduktion och ‐förädling. Genom de olika stegen av försäljning, hantering och konsumtion hamnar sedan slutligen den största delen av fosforn i avlopps‐ och avfallsbehandling. En viss del av fosforn lakas emellertid ut från olika marktyper och blir diffusa utsläpp. Både figur 4.1 och 4.2 är ritade med avseende på hur flöden av fosfor ser ut, och kan därför inte direkt appliceras för flöden av andra näringsämnen till exempel kväve. Det finns dock många likheter mellan kväve och fosfor då de bland annat tillförs jordbruket i form av mineralgödsel samt att båda finns i de livsmedel som konsumeras och att växtnäringen slutligen hamnar i exempelvis reningsverk. En viktig skillnad mellan de två är dock att kväve är luftburet, och detta bidrag är därför både stort och viktigt till skillnad från den luftburna fosforn som är ringa. En annan viktig skillnad som gör att de två näringsämnena behandlas olika är det faktum att fosfor är en ändlig resurs medan kväve inte är det. 10
http://www.scb.se/Pages/TableAndChart____228185.aspx 41 Figur 4.1 Skiss över flöden av fosfor i Stockholms län, observera att alla flöden inte är presenterade i bilden. 4.1 Källor till fosforutsläpp De dominerande källorna till fosforutsläpp i Sverige kommer från jordbruk, kommunala reningsverk, industrier samt via dagvatten och enskilda avlopp. Tillsammans står dessa utsläpp för 98 % av den antropogena belastningen av fosfor till Egentliga Östersjön (Naturvårdsverket, 2004, s.7). Med utgångspunkt från figur 4.1 har en detaljerad bild av Stockholms läns fosforflöden utvecklats, se figur 4.2. I den visas mer utförligt hur flödet ser ut mellan de olika delarna i samhället samt deras inbördes storleken. Totalt kommer minst i storleksordningen 2200 till 2500 ton fosfor per år in till regionen via livsmedel, mineralgödsel, foder, vattendrag och atmosfäriskt nedfall. Osäkerhet finns om hur mycket fosfor som går från regionens jordbruk till livsmedelsindustrin och sedan till dagligvaruhandeln inom regionen. Införseln av fosfor omvandlas sedan stegvis inom regionen och hamnar sedan slutligen i lager i eller utanför regionen alternativt blir till utsläpp till vatten. De totala utsläppen till sjöar, vattendrag och hav från aktiviteter i regionen är i storleksordningen 160 ton per år. I bilden finns ett antal flöden som inte behandlas närmare i den beskrivning av flöden som följer i detta kapitel och anledningarna till detta kan vara att flödena är så pass små att de ses som försumbara, eller att det är svårt att få fram tillförlitliga uppgifter. Exempel på ett flöde som inte är medtaget i beräkningarna är den fosfor som finns inbundet i olika byggnads‐ och konstruktionsmaterial, och på så sätt är inbyggda i samhället. Detta innebär att det finns ett stort lager av fosfor i byggnadsmaterial, samt att det i samband med att nya byggnader uppförs och gamla 42 rivs blir ett materialflöde och i och med det flöden av fosfor. Ett annat exempel på flöden som ej behandlas är handelsgödsel som sprids i privata trädgårdar, samt avfall från privata trädgårdar i form av kvistar, grenar etc. Något som inte framgår av figur 4.2 är storleken på lager i systemet. I regionen finns fosfor lagrat i de olika sektorerna, det kan vara upplagrat i jordbruksmark, samhälle och i skogsmark. Dessutom kan fosfor lagras in i deponier, anläggningsarbeten etc. Lagren behandlas mer ingående under respektive delrubrik tillsammans med detaljerade beskrivningar av alla flöden. Figur 4.2 Figuren visar storleksordningen för flödet av fosfor till och från Stockholms län samt hur flödet ser ut inom länet. Värdena är redovisade i ton per år. Beräkningar är redovisade under 4.2 samt Bilaga 1. 4.2 Genomgång av de olika källorna/flödena Här beskrivs flöden av fosfor till och från respektive sektor mer ingående. För varje sektor ges en förklaring kring vad som innefattas samt vilka flöden som kommer in till och ut från respektive sektor. Förenklade beräkningar visas i tabeller under respektive rubrik, och där diskuteras även säkerhet i dataunderlaget. Eventuella lager behandlas under respektive rubrik. 4.2.1 Säkerhet De beräkningar som visas nedan samt i Bilaga 1 bygger på insamlad data från muntliga och skriftliga källor. Då säkerheten i dataunderlaget varierar är det viktigt att ha ett system för validering av informationen. I denna rapport är varje framräknat flöde validerat på skalan relativt säker, något osäker och osäker. Anledningen till att skalan börjar med relativt säker är att det är svårt att få fram 43 data som skulle kunna klassas som mycket säker, i den kategorin skulle mätningar eller information som tas fram på regelbunden basis hamna och detta är något som i princip inte finns för något av de flöden som beskrivs. Klass Beskrivning Relativt säker För att flödet ska få markeras som relativt säkert krävs att bra statistik används. Om två olika källor måste kopplas samman för att få fram ett värde krävs att båda källorna är av bra kvalitet. Om statistiken inte är tillräckligt bra kan olika beräkningssätt användas, och om de visar på likvärdiga resultat kan flödet ändå klassas som Relativt säker. I flödesbilder i rapporten anges detta med grön färg på flödespilar. För flöden som får klassningen något osäker används statistik. Om en av de statistikkällor som används inte håller tillräckligt hög säkerhet blir klassningen Något osäker. De flöden som placerad i gruppen något osäker visar i vilken storleksordning flödet är kan mycket väl användas för att ge viktig information till rapporten. I flödesbilder i rapporten anges detta med gul färg på flödespilar. När beräkningarna bygger på otillförlitlig statistik, eller när data som används inte finns tillgänglig för den aktuella nivån blir flödet klassat som osäkert. I vissa fall finns ingen tillgänglig data och det innebär att flödet blir klassat som Osäkert. De flöden som är placerade i gruppen osäker visar i många fall i vilken storleksordning flödet är och kan ändå ge viktiga infromation till rapporten. I flödesbilder i rapporten anges detta med röd färg på flödespilar. Något osäker Osäker 4.2.2 Jordbruk Jordbruket är en av de största källorna till utsläpp av fosfor. Vid beräkningar från hela Sverige bidrar jordbruket med 40 % av nettoutsläppet av fosfor till vatten (Jordbruksverket, 2009, s.205). För Stockholms län beräknas utsläppen från jordbruket stå för ungefär 25 % av utsläppen och är därför ett viktigt flöde även på länsnivå (Ulén, Barbro pers. medd). De svenska jordarna var ursprungligen fattiga på fosfor, detta ledde till en intensiv fosforgödsling under 60‐ och 70 talet av framförallt sockerbetor och potatis(Jordbruksverket, 2008, s.10). Idag har gödslingsintensiteten gått ner men då mycket fosfor är upplagrat i marken är det svårt att exakt avgöra hur stor del som är en direkt följd av dagens gödsling. I genomsnitt innehåller den svenska matjorden idag 2 000 kg/P per ha och från dessa utlakas fosfor (Jordbruksverket, 2008, s.9). Olika typer av till‐ och frånflöden förekommer i jordbruken. Till inflöden räknas import av mineralgödsel och foder (även från livsmedelsindustrierna) samt importen av stallgödsel, antingen från den egna gården eller importerat från andra gårdar. Till frånflöden räknas de växt‐ och djurprodukter som lämnar gården samt den fosfor som lakas ur jordbruksmarken. Av den fosfor som tillförs jorden kommer endast en viss del vara tillgänglig för växter, resten kommer sedan att lakas ur, eller att lagras in i marken. Utifrån detta kan en s.k. gårdsbalans ställas upp. Generellt gäller att den tillförda fosforn är större än den bortförda (Ulén, B., 1997, s.39). Stora mängder fosfor cirkuleras på den egna gården eller mellan olika gårdar i form av stallgödsel och foder. Detta innebär att av de grödor som produceras är det endast en del som går till livsmedelsproduktion medan en del cirkuleras inom regionens olika lantbruk. Att uppskatta flödet av 44 stallgödsel kan genomföras med hjälp av schablonvärden över fosforinnehåll i urin och fekalier från olika djurslag, samt information om antalet djur. Det är däremot svårare att veta hur stor del av producerade spannmål och grödor som går till djurfoder och i och med det hur stor andel som stannar respektive lämnar regionen. Tabell 4.2 Flöden av fosfor in till jordbruket i Stockholms län. Flöde Mineralgödsel (ton) 250 Foder 345 Restprodukter från livsmedelsindustrin 37 Summa 632 IN till jordbruk Källa och beräkning: Import till Stockholms län 250 ton. (Jordbruksverket, 2009, s.212) Säkerhet Säker, statistik framtagen på uppdrag av SCB. Fosfor i fodertillförsel i jordbruk i Sverige Osäker siffra. under 2005 3,5 kg/ha (Sveriges officiella Djurhållningen har statistik, 2005, s. 14). Jordbruksarealen i minskat sen 2005 så Stockholms län är 98472 ha siffran är troligtvis (Jordbruksverket, 2009, s.59). något överdriven. Total import av foder: 98472∙3,5=345 Återföring av fosfor från Osäker siffra. livsmedelsindustrin till jordbruk är 2925 Felmarginal finns i ton, beräknat för hela Sverige (Wivstad, den uppskattade M. et al, 2009, s.60). I Stockholms län fosforpotentialen, finns 1,25 % av landets boskap. samt i omskalning Andel livsmedelsavfall till jordbruk i från nationell till Stockholms län: 2925∙0,0125=37 ton regional nivå. Tabell 4.3 Flöden av fosfor ut från jordbruket i Stockholms län. Flöde Export av grödor (ton) ? Export av animalier 23 UT från jordbruk Källa och beräkning: Statistik om skörd på länsnivå för olika grödor finns (Jordbruksverket, 2009, s.78‐86). Fosforinnehåll för respektive spannmål finns i Steineck (2000, s.177‐
118). Total fosformängd i grödor från Stockholms län 1015 ton. Osäkert hur mycket som exporteras och hur mycket sv detta som går till djurfoder Information om antalet djur inom länet och inom riket finns på Jordbruksverket (2009, s.106‐121) Information om antalet djur till slakt samt slaktade kvantiteter finns på riksnivå (Jordbruksverket, 2009, s.258‐
259), detta innebär att omskalning måste ske från riksnivå. Fosforinnehåll i slaktdjur är 0,74 % (Steineck, et al., 2000, 45 Säkerhet Mycket osäker siffra. Kan inte bestämmas för regionen inom ramen för denna studie. Osäker siffra. Fosforinnehållet anses relativt säkert. Information om antalet djur anses säker. Men omskalning från nationell till regional nivå för antalet s.117‐118). Läckage från jordbruksmark 34 Summa ? slaktkroppar innebär en osäkerhet. Något osäker. På länsnivå är det svårt att få fram mer exakt siffra, måste ner på gårdsnivå för säkra data. Anses vara den bästa tillgängliga beräkningen. Stora variationer i dataunderlag. Variationer på 0,17‐0,8 kg utläckande fosfor per ha/år. Enligt Ulén, Barbro (muntligen) kan 0,4 kg ha/år användas för Stockholms län. Åkermark i länet 84 808 ha (Jordbruksverket, 2009, s.59) Utlakning: 84808∙0,4=34 (57 + ? ton) Fosforförlusterna från åkermarken i Sverige anges generellt till 0,3 kg/ha och år. Från vissa typområden beräknas ofta högre förluster på omkring 0,4‐0,8 kg/ha och år. Variationen kan dock vara väldigt stor och för utlakning är spannet 0,01‐1,8 kg/ha och år, och för enskilda fält kan förlusterna uppgå till 3,4 kg/ha och år. De områden med höga utsläpp, och som ofta skapar problem, består vanligtvis av lättare jordar där fosforn anrikas i alven. Det förekommer även punktutsläpp av fosfor från jordbruksdominerad mark och dessa kommer vanligtvis från gödselupplag, avlopp från mjölkrum och från avloppen från de enskilda hushållen (Ulén, 1997, s.28). Det är komplicerat att helt utvärdera miljöeffekterna av den fosfor som kommer från jordbruksmark då fosfor förekommer i många olika former och reagerar både fysikaliskt, biologiskt och kemiskt. Samtidigt som vissa av dessa processer är snabba medan andra är mycket långsamma (Ulén, 1997, s.9) . Information om hur mycket grödor av olika slag som produceras i Stockholms län är baserat på uppgifter från Jordbruksstatistisk årsbok (Jordbruksverket, 2009). Höstvete och vårkorn är de grödor som upptar störst odlingsareal i länet, och därför står de också för de största fosformängderna. För vissa grödor fanns det inga data om hur stora skördarna var inom länet, men generellt är informationen om grödor bra. Beräkningar av mängden fosfor som produceras inom länet i form av animalier är baserade på ett riksgenomsnitt. Där information om hur stor andel av det totala antalet djur i riket som går till slakt har använts även på länsnivå. Informationen om var jordbruksvarorna hamnar är dålig och ibland bristfällig. Detta gör det svårt att exakt följa flödet av jordbruksvaror ”från jord till bord”. Detta är ett påstående som styrks av Susanne Johansson på SLU (muntligen) samtidigt som hon påpekar att det är viktigt att detta undersöks på ett bättre sätt. Tyvärr ges inte möjlighet inom ramen för denna studie att beskriva detta närmare. Tabell 4.4 Balans för flödet av fosfor till och från jordbruket i Stockholms län, värden i tabellen är baserade på värden i tabell 4.2 och 4.3. IN Mineralgödsel Import foder Restprodukter från livsmedelindustrin UT 250 345 37 Export av grödor Läckage jordbruksmark Export av animalier 46 ? 34 23 Summa 632 Summa ? (57 +?) 4.2.3 Hushåll De största flödena av fosfor inom länet sker i anslutning till hushållen. In till hushållen kommer stora mängder fosfor i form av livsmedel. I genomsnitt konsumerar svenskarna 1 500 mg/P per person och år, denna siffra varierar dock stort beroende på kosthållning. En vegetarian konsumerar mindre fosfor än en allätare då mycket av den fosfor vi får i oss kommer från kött, fisk och ägg (Steineck et al., 2000, s.10). Tidigare var fosfatrika tvättmedel en stor källa till fosfor inom hushållen, men i samband med förbudet mot fosfat i tvättmedel som infördes 1 mars 200811 beräknas mängden fosfor i BDT‐vattnet ha minskat med 0,45 g/person och dygn från 0,6 g/person till 0,15 g/person och dygn (Jönsson, Håkan, 2009). Totalt in till hushållen kommer cirka 1 455 ton fosfor, utav dessa går cirka 240 ton till avfall och 1 216 ton till avlopp. Varje person i ett hushåll ger nämligen upphov till i genomsnitt 98,8 kg matavfall per år (Avfall Sverige, 2008, s.7) och totalt består hushållsavfallet till 40 % av biologiskt avfall (STAR, 2009, s.15). Detta innebär att en stor fosforpotential finns i det biologiska avfallet, men i dagsläget är det bara 10 % av detta som samlas in (STAR, 2009, s.22). För det matavfall som samlas in finns det dock olika behandlingssätt läs avsnitt Avfall och avfallsbehandling nedan. Inom länet sker ett mycket litet flöde direkt mellan jordbruken och hushållen i form av gårdsförsäljning och dylikt. Storleken på det flödet har dock varit svårt att ta reda på då det inte förs någon statistik på den direkta försäljningen, men det antas vara försumbart (Richert, Anna pers. meddelande). Då de största flödena av fosfor i länet sker i och kring hushållen finns det stora möjligheter till förändring, det är dock något som kräver personligt ansvar. Konsumentkraft är ett begrepp som kan användas och det innebär att konsumenten genom att göra aktiva val kan påverka beslutsfattare och myndigheter. Detta innebär att konsumenter kan påverka i flödena av fosfor till exempel genom att köpa mer ekologiskt odlad mat, då den inte är odlad med mineralgödsel. Ett annat sätt att minska fosforanvändningen är att byta ut visst köttprotein till andra alternativ då framställning av kött kräver mycket fosfor. Tabell 4.5 Flöden av fosfor in till hushåll i Stockholms län. Flöde Livsmedel från dagligvaruhandel/ restauranger/storkök (ton) 1455 IN till hushåll Källa och beräkning: Konsumtion av fosfor per person och dag är 1,5 g. Total konsumtion av fosfor i Stockholms län: 1,5∙365∙2019182=1105 ton/år All fosfor som säljs går däremot inte till konsumtion, 246 ton går till avfall (se beräkningar under tabell 4.17). In till hushållen kommer även fosfor som 11
http://www.sweden.gov.se/sb/d/10349/a/99552 47 Säkerhet Relativt säker då flera källor kommer fram till nästan samma resultat. Livsmedel via direktförsäljning från jordbruk försumbar Summa 1455 sedan hamnar i BDT‐vatten vilket bör motsvara: 0,15∙2019182∙365=110ton Totalt: 1105+240+110=1455 ton Försäljningen av livsmedel direkt via jordbruk och konsument förekommer i liten skala, bland annat vid bondens marknad och vid gårdsförsäljning men den totala mängden fosfor som inhandlas på detta sätt anses försumbar. Relativt säker Tabell 4.6 Flöden av fosfor ut från hushåll i Stockholms län. Flöde Hushåll till avlopp (ton) 1216 Hushåll till avfall 240 Summa 1456 UT från hushåll Källa och beräkning: Fosfor till avloppen kommer via urin, fekalier och BDT‐vatten. Fosforinnehåll i dessa (källa): Urin 1 g P/person/dygn Fekalier 0,5 g P/person/dygn BDT 0,15 g P/person/dygn (Jönsson, H., 2009) Totalt till avlopp för alla invånare i Stockholms län: 1,65∙2019182∙365= 1216 ton Fosfor i matavfall från hushåll i riket är 1110 ton/år (Wivstad, et al., 2009, s.60). Då 22 % av landets invånare bor i Stockholms län12(SCB statistik) innebär det att: 1110∙0,22=240 ton fosfor går från hushåll till avfall inom länet. Säkerhet Relativt säker då flera källor är överens om hur mycket fosfor som kommer till avlopp. Relativt säker då flera källor kommer fram till samma resultat. Tabell 4.7 Flödesbalans för fosforflöden till och från hushåll inom Stockholms län. Siffrorna är baserade på beräkningar presenterade i tabell 4.5 och 4.6. IN till hushåll Livsmedel från dagligvaruhandel Livsmedel direkt från jordbruk Summa UT från hushåll 1455 Försumbar 1455 Avlopp Avfall Summa 1216 240 1456 I tabell 4.7 visas balansen över hushållens fosforanvändning inom Stockholms län. Beräkningar utförda i denna rapport ger en bra balans över den mängd fosfor som förs in till hushållen och över den mängd som lämnar hushållen, vilket tyder på att det i hushållen inte finns något direkt lager av fosfor vilket känns som en rimlig slutsats. 12
http://www.scb.se/Pages/TableAndChart____228193.aspx 48 4.2.4 Dagligvaruhandel/Restauranger/Storkök Varje år konsumerar invånarna i Stockholms län 1105 ton fosfor i form av mat. Den maten kommer till största del från dagligvaruhandel men även restauranger och storkök står för en betydande del. De olika branscherna kastar årligen stora mängder matavfall, totalt 50 000 ton (se avsnitt 3.3.5). Att beräkna mängden livsmedel som importeras till sektorn dagligvaruhandel/restauranger/storkök är svårt, och det är även svårt att få fram data om hur stor del av livsmedlen som kommer direkt från jordbruken, hur stor del som går via livsmedelsindustrin i Sverige och hur stor del som importeras. Tabell 4.8 Flödet av fosfor in till dagligvaruhandel/restauranger/storkök i Stockholms län. Flöde Livsmedel Summa IN till dagligvaruhandel/restauranger/storkök (ton) Källa och beräkning: 1521 Baserat på värden av hur mycket fosfor invånarna i Stockholms län inhandlar, samt hur mycket som går till avfall. Mängd avfall från dagligvaruhandel/ restauranger/storkök 66 ton (se beräkningar i tabell 4.9) 1455+66=1521 1521 Säkerhet Osäker. Att räkna ut ett värde ”bakifrån” andra beräknade flöden innebär en osäkerhetsfaktor. Tabell 4.9 Flödet av fosfor ut från dagligvaruhandel/restauranger/storkök i Stockholms län. UT från dagligvaruhandel restaurang och storkök Flöde (ton) Källa och beräkning: Försäljning till hushåll 1455 Se beräkningar i tabell 4.5 Avfall 66 Summa 1521 Säkerhet Relativt säker då flera källor ger liknande resultat. Beräkning 1: Relativt säker då Fosforinnehåll i matavfall som ej flera kommer från hushåll är 310 ton för hela beräkningssätt ger riket(Wivstad, et al., 2009, s.60). liknande svar. Omskalat till Stockholms län baserat på 22 % av invånarna ger: 310∙0,22=67 ton Beräkning 2: Den totala mängden matavfall som produceras i Stockholms län är 250 000 ton (Avfall Sverige, 2008, s.8), samt att matavfallet per person/år är 98,8 kg, vilket ger för Stockholms län: 98,8∙2000000=197600 ton Avfall från dagligvaruhandel/rest./stor: 250000‐197600=52400 ton. Fosforinnehåll i matavfall 0,12 % Vilket ger: 52400∙0,0012=64 ton Medelvärde: 67+64/2=65,5 49 Tabell 4.10 Flödesbalans för fosforflöden till och från dagligvaruhandel/restaurang/storkök inom Stockholms län. Siffrorna är presenterade från värden i tabell 4.8 och 4.9. IN till dagligvaruhandel Livsmedel Summa UT från dagligvaruhandel Avfall 66 Varor till hushåll 1455 Summa 1521 1521 1521 Generellt gäller att ungefär lika stor mängd som importeras till sektorn går vidare till försäljning eller avfall, då det med största sannolikhet inte finns något lager inom sektorn. Detta trots att dagligvaror lagras under en period, men det kan snarare ses som en fördröjning än som ett lager i dess riktiga bemärkelse. Tabell 4.10 visar balansen för fosfor för dagligvaruhandel/restaurang/storkök denna kan dock vara något missvisande då mängden livsmedel som införs är uträknad utifrån vad som konsumeras och vad som går till avfall. Önskvärt vore att jämföra med hur mycket de respektive branscherna anser att de importerar årligen, men någon sådan uppgift har inte kunnat beräknas inom tidsramen för projektet. 4.2.5 Kommunala reningsverk Till kommunala reningsverk räknas tillståndspliktiga verk, vilket innebär reningsverk dit mer än 2000 personer är anslutna. Utöver dessa finns mindre reningsverk dimensionerade för 25‐2000 personer, (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.1) vilka dock inte behandlas under detta avsnitt. I Stockholms län finns enligt principerna ovan 17 tillståndspliktiga avloppsreningsverk dit totalt 1 866 625 personer är anslutna. De största reningsverken i länet är Käppalaverket, Himmerfjärdsverket och Henriksdals reningsverk. Tillsammans renar dessa tre verk avloppsvattnet från 1 468 000 av Stockholms invånare, allstå för nästan 80 %. De kommunala reningsverken i Stockholm har en genomsnittlig reningsgrad på 96 % och uppfyller alltså de krav som finns på rening som allmänt ligger på 90 % för fosfor, för stora reningsverk är kraven dock 95 % (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009, s.38). In till reningsverken kommer fosfor från urin, fekalier och BDT‐vatten. Fosforinnehållet i urin är 1 g/person/dag, i fekalier 0,5 g/person och dag (Ulén, 1997, s.19) och fosforinnehållet i BDT vatten är 0,15 g/person/dag (Jönsson, Håkan, 2009). Detta ger en total produktion av 1,65 g fosfor per person och dag. Detta multiplicerat med antalet invånare anslutna till kommunalt vatten och avlopp ger att sammanlagt tillförs 1167 ton fosfor årligen till de kommunala reningsverken. Till reningsverken kommer även fosfor från industrier och dagvatten, vilket innebär att den totala mängden fosfor in till reningsverken är 1191 ton. En 96 procentig reningsgrad ger slutligen ett utsläpp av fosfor till Östersjön på 48 ton per år. Det finns dock situationer när reningsgraden på 95 % ej uppfylls, och då utsläppen av fosfor blir högre, läs avsnitt om bräddning. 50 Figur 4.3 Utsläpp av fosfor till havet (ton netto). Bilden visar de största reningsverken i Norra Östersjöns avrinningsområde varför vissa inte är aktuella för utredningen över Stockholms län (Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. s.47). Tabell 4.11 Flödet av fosfor in till de kommunala reningsverken i Stockholms län. Flöde Från hushåll Dagvatten Industri IN till de kommunala reningsverken (ton) Källa och beräkning: 1167 Inom Stockholms län är 1 944 042 personer anslutna till kommunala reningsverk (Sveriges officiella statistik, 2010, s.20). Av länets totalt 2 019 182 invånare är alltså: 1944042/2019182=0,963 alltså 96 % anslutna till kommunala reningsverk. Totalt avlopp från hushåll 1216 ton (se beräkningar i tabell 4.6). Till kommunala reningsverk: 1216∙0,96=1167 ton 11 Total fosformängd i dagvatten från Stockholms län är 23 ton/år (se tabell 4.19). Av detta går nästan hälften till reningsverk13 alltså 11 ton fosfor. 2 Säkerhet Relativt säker. Bra statistik över invånarantal, och över hur många som är anslutna till kommunala reningsverk. Något osäker. Mängden fosfor i dagvatten anses relativt säker medan mängden som går till reningsverk är ett antagande. De större industrier som orsakar utsläpp Något osäker. 13
http://www.stockholmvatten.se/Stockholmvatten/Vattnets‐vag/Avloppsvatten/Dagvatten/ 51 av fosfor till avloppsreningsverken är: Scania 1,3 ton14 Fresenius Kabi 1,02 ton 15 Totalt 2,3 ton. Livsmedelsindustri 11 Summa 1191 ton Väldigt små utsläpp, men oklart om någon viktig industri saknas De livsmedelsindustrier i Stockholms län Relativt säker. som orsakar utsläpp av fosfor till de Dock är inte kommunala avloppsreningsverken är: mindre livsmedels‐
Spendrups bryggeri: 8,1 ton16 industriers utsläpp Arla i Järfälla: 2,4 ton17 medräknade. Totalt bidrag: 11 ton Tabell 4.12 Flödet av fosfor ut från de kommunala reningsverken i Stockholms län. Flöde Till slam Utsläpp till vatten Summa UT från de kommunala reningsverken (ton) Källa och beräkning: 1051 Den totala producerade slammängden från kommunala reningsverk i Stockholms län är 37 890 ton (Sveriges officiella statistik, 2010, s.18). Fosforinnehållet i slammet är 27 740 mg/kg TS (torrsubstans) (Sveriges officiella statistik, 2010, s.15). Fosforinnehåll i slam: 37,89∙27,74=1051 ton 47 Gränsvärde för rening av fosfor från större kommunala reningsverk är 95 % (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009, s.38) vilket uppfylls av Stockholms län. För Stockholms län ligger dock den genomsnittliga reningsgraden på 96 % (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009). Totalt utsläpp: 1180∙0,04=47 ton 1098 ton Säkerhet Relativt säker med antagande om att Sveriges officiella statistik är korrekt. Relativt säker. Tabell 4.13 Fosforbalans för de kommunala reningsverken i Stockholms län. De angivna värdena är de som visas i tabell 4.11 och 4.12. IN till reningsverk(ton) Hushåll 1167 Dagvatten 11 Industri 2 Livsmedelsindustri 11 Summa in 1191 UT från reningsverk(ton) Slam 1051 Utsläpp till vatten 47 Summa ut 1097 14
http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/sv/Search/Plant‐page/?pid=3619 http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/sv/Search/Plant‐page/?pid=2665 16
http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/sv/Search/Plant‐page/?pid=1940 17
http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/sv/Search/Plant‐page/?pid=1560 15
52 I tabell 4.13 visas balansen för fosfor i de kommunala reningsverken. Fosfor som kommer in till reningsverken kommer från hushåll, dagvatten och industrier och fosfor lämnar avloppsreningsverken antingen som slam eller som utsläpp till vatten. Enligt beräkningarna i denna rapport är det en skillnad på nästan 100 ton fosfor vilket är en betydande mängd. Att situationen ser ut så kan bland annat bero på bristande rapportering om slammängder, eller att fosfor upplagras någonstans i reningsverkens system över tiden. Viktigt att poängtera är också att i antagandet om inflödet finns det en viss osäkerhet vilket kan bidra till att balansen inte blir perfekt. Bräddning Bräddning i avloppsreningsverk har stor betydelse för hur mycket fosfor som släpps ut då reningsgraden för fosfor normalt är hög. Anledningarna till att bräddning uppstår är flera men det kan bland annat bero på driftstopp, reparationsarbeten, och överbelastning som följd av att stora mängder dagvatten läcker in i ledningsnäten vid t.ex. snösmältning eller kraftig nederbörd (Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. s.43). År 2006 inträffade en bräddning som drabbade Stockholms län hårt. Inom PLC5 rapporten har beräkningar gjorts på hur mycket kväve och fosfor som lämnade reningsverket som en följd av bräddningen (Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. s.43). Ett problem som leder till bräddning är att reningsverken inte bara tar emot spillvatten, utan även stora mängder dagvatten, dräneringsvatten och inläckande vatten renas i verken. Detta leder till en utspädning av det vatten som i slutänden når reningsverken. För att få en bättre reningsgrad av både kväve och fosfor är det viktigt att mängden inläckande vatten reduceras, vilket kan ske genom tätning av ledningsnätet. Ett tätare ledningsnät innebär alltså lägre reningskostnader då mindre mängd fällningskemikalier behöver användas, samtidigt som reningen av kväve blir mer effektiv då vattnet är varmare (Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. s.45). Slam När avloppsvatten renas blir det restprodukter kvar i form av slam. Slammet innehåller mycket vatten, och måste därför avvattnas genom centrifugering innan det kan börja behandlas. När slammet sedan är tillräckligt tjockt rötas det normalt i anaerob miljö för att slutligen avvattnas. Under rötningsprocessen bildas biogas som kan användas till exempelvis fordonsbränsle.18 När förbehandlingen är klar finns det olika användningsområden för slammet, där de vanligaste är som anläggningsjord eller som tätskikt vid deponier. I slammet finns dock stora mängder fosfor, och andra näringsämnen, som inte blir utnyttjat när det används inom dessa två områden. Det finns därför en vilja att slammet istället ska användas på produktiv mark. Problemet med att sprida slammet på produktiv mark är att det innehåller många miljöfarliga ämnen utöver de viktiga växtnäring.19 På Svenskt Vatten finns en arbetsgrupp som arbetar med att certifiera slam, läs mer under rubriken REVAQ. I tabell 4.14 visas hur mycket slam som produceras inom Stockholms län, samt användningsområden. Vid beräkningar av fosforinnehållet har mängden 27740 mg P/kg torrsubstans använts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15). Återföring till produktiv mark, vilket även innebär skogsmark, är av slam från Stockholms reningsverk 24 %. I miljömålet god bebyggd miljö anges det att 60 % av 18
19
http://www.kappala.se/default.asp?uulid=32&ulid=24&lid=1&show=2&sokarn=slam http://www.kappala.se/default.asp?uulid=32&ulid=24&lid=1&show=2&sokarn=slam 53 fosforn i avloppsslam ska återföras till produktiv mark senast år 2015, och att hälften av det ska gå till jordbruksmark. Ur ett Stockholmsperspektiv verkar det målet svårt att nå trots kvalitetssäkringar och certifikat. Nämnas bör dock att mycket av det slam som produceras inom länet inte sprids på jordbruk inom länet då det ännu inte finns så många jordbrukare som tar emot slam. Då det i Stockholms län inte bedrivs något storskaligt skogsbruk innebär det även att det slam som anges gå till skogsbruk med största säkerhet transporteras till andra delar av landet. Tabell 4.14 Produktion av slam samt användningsområde (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Slam, användningsområden Åkermark Skogsmark Anl. Jord normal P Anl. Jord högl P Deponi täckning tätskikt Ej redovisad mängd Summa/total produktion ton
7660
1320
1120
14570
12820
400
37890
ton fosfor
212
37
31
404
356
11
1051
REVAQ Revaq startades med syftet att kvalitetssäkra arbetet på avloppsreningsverken med förhoppningen att få fram ett slam med tillräckligt hög kvalitet för användning på jordbruksmark. (Kärrman et al, 2007, s.7) Anledningen till att slam idag inte används inom jordbruken i speciellt stor utsträckning är problemen med de höga halterna av metallerna kadmium, silver, kvicksilver, zink, koppar och nickel. Idag finns 11 certifierade reningsverk, som då klarar av att få ner halterna av metaller till godkända nivåer, varav två av dessa ligger i Stockholms län, Käppala och Bromma. (Revaq, 2009, s.7) Ett av de största problemen med slam från reningsverk är innehållet av kadmium, och det är därför ett ämne som har blivit högt prioriterar inom ReVAQ. I kadmiumdiskussionen talas det om kadmiumkvoten eller Cd/P‐kvoten, vilket korfattat innebär innehållet av kadmium i förhållandet till innehållet av fosfor. Målet för kadmium är att till 2015 ska Cd/P‐kvoten vara max 17 mg, medan den genomsnittliga mängden för certifierade verk idag är 25 mg Cd/kg P (Revaq, 2009, s.4). Förutom kadmium ska ett antal andra metaller och spårelement granskas för att förhindra att en ackumulation sker i marken. Generellt gäller att om den teoretiska ackumuleringshastigheten i marken är större än 0,2 % vid slamgödsling ska åtgärder vidtas. Vilket innebär att 60 metaller och spårelement måste granskas. Detta gäller dock bara för ämnen som inte är essentiella för marken och växterna (Revaq, 2009, s.15). De spårelement som visade sig ackumuleras snabbast i marken var silver, palladium, vismut, kvicksilver, antimon, cesium, tenn och krom. Utöver dessa är det antaget att även guld, iridium, rodium, platina, rutenium och tellur också ackumuleras snabbare än 0,2 %, för dessa ämnen är det dock svårt att göra bra antaganden då halterna i marken ligger under detektionsgränsen (Revaq, 2009, s.15). 4.2.6 Enskilda avlopp Ett enskilt avlopp definieras som en avloppsanordning för behandling av spillvatten (toalett‐, bad‐, disk‐ och tvättvatten) från enstaka hushåll eller från gemensamhetsanläggningar dimensionerade för max 25 personekvivalenter (pe). Belastningen av fosfor från enskilda avlopp kan utgöra en stor del av 54 de samlade utsläppen till vatten då många hushåll saknar rening, medan belastningen av kväve är liten i förhållande till utsläppen från de kommunala avloppsreningsverken och jodbruket. Mängden fosfor som läcker ut från de enskilda avloppen varierar beroende på antalet avlopp, antal permanentboende i förhållande till antalet fritidsboende samt vilken reningsteknik som används i de olika fallen (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009, s.53). I Stockholms län finns det enligt SMEDs rapport (2006, s.20) 86 345 enskilda avlopp i Stockholms län varav åtminstone 31 000 av dessa tillhör personer med permanentboende och 23 500 räknas till fritidsboende. Osäkerheten i hur merparen av länets enskilda avlopp nyttjas är därmed stor. Utsläppen av fosfor till vatten från enskilda avlopp i Stockholms län uppgår till 24 ton enligt beräkningar i denna rapport. Detta är således en intressant siffra då endast 4 % av befolkningen har en boendeform med enskilt avlopp. En överslagsräkning ger då att en person i Stockholms län ansluten till kommunalt reningsverk i genomsnitt släpper ut 0,03 kg fosfor per person medan motsvarande siffra för en person ansluten till enskilt avlopp släpper på 0,35 kg fosfor per person och år. Tabell 4.15 Fördelning av enskilda avlopp inom Stockholms län. Egna beräkningar baserade på (SMED, 2006, bilaga 4). Typ av anläggning Infiltrationsanläggning Slamavskiljare Markbädd Sluten tank Rensbrunn/Stenkista Totalt Procent
43 % 20 % 16,7 % 16 % 4,3 % 100 % Antal anläggningar
37127 17269 14419 13815 3713 86343 Reningsgrad 88 % 10 % 65 % 0 % Det finns flera anledningar till att utsläppen från de enskilda avloppen är höga bland annat okunskap, det tar tid att ta fram information om hur situationen i respektive kommun ser ut, kostsamt och tidskrävande att åtgärda. Det finns dock en viss osäkerhet i dataunderlaget. 4.2.7 Avfall och avfallshantering I samhället finns det idag tre stora aktörer som ger upphov till avfall innehållande fosfor, dessa är hushåll, dagligvaruhandel/restauranger/storkök och livsmedelsindustri. Hushållen i Stockholms län är den kategori som producerar mest organiskt avfall, totalt nästan 200 000 ton (Avfall Sverige, 2008, s.5). Andelen fosfor i det organiska avfallet är 0,12 %, enligt egna beräkningar presenterade i Bilaga 1, vilket innebär att hushållen årligen kastar 246 ton fosfor. Av matavfallet från hushåll är det cirka 10 % som samlas in för biologisk behandling alltså kompostering eller rötning medan resten går till förbränning. Läs mer om behandlingsmetoderna under rubriken behandlingsalternativ för biologiskt avfall. I Stockholms län är det endast två kommuner, Södertälje och Sollentuna, som uppnår målet om 35 % insamling av matavfall från hushåll, restauranger, storkök och butiker, medan övriga kommuner har långt kvar att gå. Den näst största producenten av biologiskt avfall är dagligvaruhandel/restauranger/storkök där drygt 50 000 ton matavfall slängs per år. Vid samma antagande som ovan att andelen fosfor i det organiska avfallet är 0,12 % innebär det att från dagligvaruhandel/restauranger/storkök går 62 ton fosfor till 55 olika avfallsbehandlingsmetoder. Av det biologiska avfallet från dessa behandlas 45 % biologiskt medan resterande 55 % går till förbränning (Avfall Sverige, 2008, s.8). Den sektor inom Stockholms län som producerar den minsta mängden avfall är livsmedelsindustrin. Anledningen till detta är att majoriteten av resterna från livsmedelsindustrierna går direkt tillbaka till jordbruket. Andelen som går till avfall är bara 3 % av det totala (Wivstad et al., 2009,s.60). Denna siffra blir alltså i det närmaste försumbar både med tanke på osäkerheten, men också i förhållande till de andra avfallsproducenterna. Tabell 4.16 Flödet av fosfor in till avfallshanteringsanläggningar inom Stockholms län. Flöde Avfall från hushåll IN till avfallshanteringsanläggningar (ton) Källa och beräkning: 240 Se beräkningar i tabell 4.6 Avfall från dagligvaruhandel/ restaurang/storkök 66 Se beräkning i tabell 4.9 Avfall från livsmedelsindustri <1 Summa 307 Försumbart. Största delen av avfallet från livsmedelsindustrier återanvänds inom jordbruket. Säkerhet Relativt säker då flera källor ger liknande resultat. Relativt säker då flera beräkningssätt ger liknande svar. Relativt säker. Dock försumbar siffra. Tabell 4.17 Flödet av fosfor ut från avfallshanteringsanläggningar inom Stockholms län. Flöde Till förbränning UT från avfallshanteringsanläggningar (ton) Källa och beräkning: Säkerhet 256 Fosfor i hushållsavfall: Något osäker Stockholms läns hushållsavfall består till 38,9 % av matavfall (STAR, 2009, s.15). Andel avfall till biologisk behandling: motsvarar 11 % (STAR, 2008, s.22) Övrigt avfall 100 % ‐11 % =89 % går alltså till förbränning. Fosfor till förbränning: Till biologisk 66 Fosfor i avfall från dagligvaruhandel/ restaurang/storkök: Den totala mängden fosfor i avfall från dagl/rest/stork är 66 ton (se beräkningar i tabell 4.9). Av dessa går 55 % till förbränning. 66∙0,55=36,3 ton Total fosfor till förbränning: 220+36=256 ton Hushållsavfall till biologisk behandling: 56 Relativt säker då behandling Summa 322 I Stockholms län gick 2008 21 577 ton matavfall till biologisk behandling vilket motsvarar 10 % av det totala matavfallet. Vilket ger: 198 233∙0,0012∙0,1=24 ton Dagligvaruhandel/Restaurang och Storköksavfall till biologisk behandling: 66∙0,45=30 Totalt till biologisk behandling: 36+30=66 ton flera beräkningssätt ger liknande svar. Tabell 4.18 Fosforbalansen för avfallsanläggningar inom Stockholms län. Informationen är tagen ur tabell 4.16 och 4.17. IN (ton) Från hushåll Från livsmedelsindustri Från dagligvaruhandel o.dyl Summa in UT (ton) 24 1 66 307 Till förbränning Till biologisk behandling Summa ut 256 66 322 I tabell 4.18 där fosforbalansen för avfall inom länet visas tyder beräkningarna på att en något större andel lämnar anläggningarna än vad som kommer in. Detta är dock ett marginellt flöde och troligen är balansen god. Behandlingsalternativ för biologiskt avfall Det finns idag ett flertal tekniker för insamling av biologiskt avfall. För storkök är den vanligaste metoden att avfallet sorteras i ett separat kärl med innersäck. En annan metod som blir allt vanligare i storkök är avfallskvarnar där avfallet mals direkt och förs till en separat tank. Insamling av matavfall från hushåll sker oftast i ett separat kärl, men kan också ske genom avfallskvarnar eller sopsug. 20 Den största andelen av det biologiska avfallet går fortfarande till förbränning. I Stockholms län är den siffran ungefär 80 %, vilket innebär att stora mängder fosfor hamnar i den processen. Förbränningsanläggningarna bildar fjärrvärme och el och avfallsförbränningen står för 20 % av den totala fjärrvärmeproduktionen.21 Restprodukten efter förbränningen är aska vilken innehåller fosfor. Det finns idag ett antal tekniker för utvinning av fosfor ur askan och hur den ska göras växttillgänglig vid spridning på åkermark, men det är ingen som används. Rötning är en metod för behandling av biologiskt avfall där nedbrytning sker med hjälp av mikroorganismer i syrefri miljö. Vid rötningsprocessen bildas biogas, som framförallt består av metan och koldioxid. Biogas kan användas som fordonsbränsle eller till el‐ och värmeproduktion. Den rest som är kvar efter rötningsprocessen, rötrest eller biogödsel, kan användas som ett snabbverkande gödningsmedel i jordbruket och då ersätta mineralgödsel.22 Biogödseln kan certifieras enligt SPCR 120. Certifieringen ställer krav på ingående råvaror, insamling, leverantörer, transport, mottagning 20
http://www.avfallsverige.se/m4n?oid=1604&_locale=1 http://www.avfallsverige.se/m4n?oid=849&_locale=1 22
http://www.avfallsverige.se/m4n?oid=1460&_locale=1 21
57 och behandlingsprocess. (SP, 2009, s.5) Certifieringen ställer krav på den färdigställda rapporten när det gäller metaller, smittskydd och synliga föroreningar. För slutprodukten fast biogödsel ställs även krav på innehållet av grobara växtdelar samt på innehållet av organisk substans (SP, 2009, s.11‐12). Kompostering är en annan metod för behandling av biologiskt avfall, där naturen själv sköter nedbrytningen med hjälp av syre och mikroorganismer. Kompost kan sedan användas som jordförbättringsmedel och som gödningsmedel.23 4.2.8 Dagvatten Dagvatten är avrinnande vatten på markytor eller på konstruktioner. Innehållet av fosfor i dagvatten kommer från vittring av ballastmaterial, stoftnedfall och djurspillning. Dessa källor är relativt små vilket innebär att fosforinnehållet i dagvattnet blir utspätt. Dock har koncentrationen av fosfor i dagvatten ökat i takt med att andelen hårdgjorda ytor har ökat. Åtgärder för att förhindra att näringsämnen och tungmetaller i avrinnande vatten ska nå vattendrag har genomförts på många håll, bland annat i form av uppsamlingsdammar, och att vatten från de största vägarna samlas upp och renas. För de centrala och mest tätbebyggda delarna av Stockholms län beräknas mängden fosfor ligga mellan 13‐58 kg P/km2, medan de mindra tätbebyggda områdena endast har en belastning på mellan 0‐13 kg P/km2 (Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. s.60‐61.) Beräkningar baserade på uppgifter från SMEDs rapport (2007, bilaga 5), ger en total belastning av fosfor i dagvatten från Stockholms län på 23 ton. Något som däremot är svårt att uppskatta är hur stor andel av dagvattnet som leds till reningsverk samt hur stor andel som hamnar direkt i vattendrag och vad som lagras upp i marken. I Stockholm är uppskattningen att ungefär hälften av dagvattnet leds till reningsverk medan resten filtreras ner genom marken för att sedan nå sjöar och vattendrag.24 Projekt där dagvatten inte leds till ledningsnäten utan i stället behandlas lokalt, så kallad LOD (lokalt omhändertagande av dagvatten), blir allt vanligare. Som nämnts tidigare är dammar för uppsamling av dagvatten från stora ytor inget nytt, men det finns en vilja att även dagvatten från mindre ytor ska samlas upp lokalt. Exempel kan vara dagvatten från det egna hustaket och från parkeringsplatser. De positiva effekterna med LOD är bland annat att trycket på ledningsnätet blir jämnare vilket minskar problemet med bräddning (läs Bräddning), den inkommande mängden tungmetaller till reningsverken minskar samtidigt som det infiltrerade vattnet kan användas till bevattning i stället för dricksvatten. Tabell 4.19 Innehåll av fosfor i dagvatten från respektive kommun i Stockholms län. De kommuner som ingen information erhållits från markeras med ‐. Kommun Botkyrka Danderyd Ekerö Haninge Totalfosfor kg/år 86 17 395 741 Totalt i ton 23
24
http://www.avfallsverige.se/m4n?oid=1476&_locale=1 http://www.stockholmvatten.se/Stockholmvatten/Vattnets‐vag/Avloppsvatten/Dagvatten/ 58 Huddinge Järfälla Lidingö Nacka Norrtälje Nykvarn Nynäshamn Salem Sigtuna Sollentuna Solna Stockholm Sundbyberg Södertälje Tyresö Täby Upplands‐Bro Upplands Väsby Vallentuna Vaxholm Värmdö Österåker Totalt 79 ‐ 807 1449 1167 173 466 658 447 59 ‐ 9983 ‐ 1513 339 1199 277 557 602 252 854 1006 23126 23 ton 4.2.9 Industrier Utsläppen av fosfor från industrier i hela Sverige var under år 2008 305 ton. Av dessa kom 289 ton från massa‐ och pappersindustrin, 6 ton från kemisk industri, 3 ton från livsmedelsindustrin, 3 ton från oljeraffinaderier och 2 ton från trävaruindustrin (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.9). Omräknat till procent står alltså massa‐ och pappersindustrin för 95 % av industriutsläppen. I Stockholms län är utsläppen från industrier låga. Den största anledningen till detta är att det finns få industrier, men också att reningen är god. De ”stora” utsläppen kommer från Hallsta pappersbruk i Hallstavik som släpper ut 1,4 ton fosfor direkt till havet samt från Crane AB i Tumba, som tar fram produkter i papper och kartong samt spånskivor etc., vilka har ett utsläpp på 2 ton fosfor direkt till havet. Utöver dessa finns ett antal småutsläpp direkt till vattnet.25 Andra stora industrier i länet är kopplade till kommunala reningsverk, däribland Spendrups bryggeri (8 ton), Scania i Södertälje (1,1 ton), Arla i Järfälla (2,8 ton) samt Fresenius Kabi Brunnafabriken (1 ton) (Utsläpp i siffror). Av dessa räknas dock Spendrups bryggeri och Arla till livsmedelsindustrier.26 4.2.10 Skogsmark När det kommer till näringsbelastning från skogsmark är det framförallt kväve som läcker ut även om också fosfor är representerat. Generellt gäller att den mängd näringsämnen som lakas ut från skogsmark är väsentligt högre för kalhyggen än för oavverkad mark. Det är också stora skillnader i 25
26
http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/sv/ http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/sv/ 59 utlakning från skogsmark beroende på om marken är gödslad eller inte. Det är väldigt svårt att avgöra hur stort läckaget av fosfor är från skogsmark, då det precis som för jordbruksmark är starkt beroende av jordart samtidigt som det är svårt och omfattande att genomföra mätningar. I Stockholms län är skogsarealen 298 000 ha (Sveriges officiella statistik, 2009, s.41). Generellt är utlakningen av fosfor från skogsmark 0,01‐0,07 kg/ha, vilket betyder att utlakningen från Stockholms län kan variera mellan 3 ton och 21 ton. I beräkningarna har värdet 0,04 kg P/ha använts, vilket är ett genomsnittligt värde baserat på analysdata från 36 avrinningsområden (Naturvårdsverket, 2004, s.36). Detta värde ger en total utlakning av fosfor från skogsmark i Stockholms län på 12 ton. I skogsmark finns det med största sannolikhet ett lager av fosfor, men då osäkerhetsfaktorerna kring storleken på detta är allt för många görs inga mer detaljerade beräkningar eller antaganden. 4.2.11 Livsmedelsindustri Inom Stockholms län finns det få livsmedelsindustrier, men de som finns presenterade är mejerier, bagerier och bryggeri. Det finns däremot inget slakteri i länet vilket innebär att alla animalier går till slakt utanför länet vilket i sin tur innebär att allt kött och alla köttråvaror måste importeras till länet. In till sektorn livsmedelsindustri kommer alltså varor från jordbruk inom Stockholms län men också varor importerade från andra delar av Sverige och världen. Varor lämnar sedan sektorn i form av restprodukter som i mycket stor utsträckning går till jordbruken i form av foder. Endast omkring 3 % av restprodukterna från livsmedelsindustrierna går till avfall. Hur flödet av livsmedel mellan livsmedelsindustrierna och dagligvaruhandel/restaurang/storkök ser ut inom länet är svårt att ta reda på, men ett antagande om att inga varor går direkt från livsmedelsindustrierna till hushåll har gjorts. 4.2.12 Atmosfäriskt nedfall Tillförsel av växtnäring via atmosfäriskt nedfall är betydligt större för kväve än för fosfor, men trots detta är tillförseln av fosfor genom atmosfärsikt nedfall också av betydelse. Källor till utsläpp av fosfor till luften är antropogena aktiviteter som förbränning, och genom naturliga förlopp som vulkanutbrott och damm från vinderosion. Att mäta den mängd fosfor som tillförs genom deposition är svårt, och stora lokala variationer förekommer (Jordbruksverket, 2008, s.15). Generellt gäller att nedfallet av fosfor är högre för de södra delarna av landet och för Stockholm används schablonvärdet 0,04 kg/ha. Detta resulterar i en total tillförsel av 26 ton fosfor. Hur stor inverkan nedfallet av fosfor har på miljön är dock väldig varierande beroende på var det hamnar. Det nedfall som hamnar på jordbruksmark orsakar ett relativt litet problem, då det bara står för några få procent av den totala fosforgivan. Ett större problem orsakas däremot av det nedfall som hamnar direkt på sjöar/hav, då det direkt påverkar övergödningen, eftersom ingen retention kommer att ske i jorden.27 I Stockholms län är bidraget av fosfor via atmosfäriskt nedfall en bidragande faktor även om det finns många andra flöden som är mycket större som en följd av det höga invånarantalet. Detta innebär att 27
http://www.greppa.nu/uppslagsboken/naringpaakern/fosforforluster/mycketregnochlerjord/omfattning/fosfo
rutslapptillvattendragochhav.4.1c0ae76117773233f7800011278.html 60 det atmosfäriska nedfallet av fosfor i glesbefolkade kommuner, eller kommuner med liten areal jordbruksmark, kommer att vara av relativt större betydelse än för Stockholms län. 4.2.13 Fiskodling Fiskodlingar bidrar med utsläpp av fosfor, och detta vanligtvis helt utan retention då de sker direkt i sjöar eller hav. Normalt anges utsläppen av fosfor från fiskodlingar till 8,3 kg/ton fisk (Naturvårdsverket, 2004, s.48). I Stockholms län finns 7 odlingar registrerade (Fiskeriverket och SCB, 2009, s.13) varav 4 av dessa producerar regnbåge. Totalt odlas 88 ton regnbåge inom länet (Fiskeriverket och SCB, 2009, s.7). Ett antagande om att produktionen är jämnt fördelad över de 7 odlingarna ger att det inom Stockholms län odlas 154 ton fisk och att dessa släpper ut 1,3 ton fosfor. Beräkningarna är eventuellt något osäkra då tillgången på data varierar men detta bedöms som mindre relevant att skärskåda med tanke på det väldigt ringa utsläppet. 4.3 Faktorer som påverkar förluster från systemet 4.3.1 Retention En stor osäkerhetsfaktor vid beräkningar av näringsämnesbelastningar är retentionen, alltså den mängd fosfor (eller annat näringsämne) som fastläggs i exempelvis sedimenten eller växtlighet. När PLC 5 beräkningen för HELCOM genomfördes användes värdet för retentionen i Mälaren till 66 % i genomsnitt (Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. s.62‐63). Retentionen i Stockholms län är därför en osäkerhetsfaktor för de slutliga beräkningarna av utflöde från systemet. Det faktum att Stockholms län ligger i direkt anslutning till Östersjön, gör att retentionen för den fosfor som når havet blir lägre vilket innebär att den i många fall kan försummas. 4.3.2 Vattendrag/Avrinning Det finns ett flertal vattendrag inom länet som transporterar stora mängder näringsämnen. Många av dessa har sitt ursprung utanför länet och även sitt utlopp utanför länet, men bidraget från dessa kan trots det inte anses vara försumbara. Många av vattendragen har sitt utlopp i Mälaren och kommer då indirekt att påverka fosforflödet i och genom Stockholms län. För att kunna uppskatta mängden fosfor i vattendragen behövs mätningar för respektive vattendrag. Dessa mätningar innehåller dock ett flertal felkällor beroende på åarnas lutning etc. De stora vattendragen för fosforbelastning i Stockholms län är Tyresån, Oxsundaån, Norrtäljeån samt det vatten från Mälaren som strömmar genom Norrström till Östersjön. Medelvärdet för transport av fosfor genom Norrström mellan 2001 och 2005 var 134 ton per år (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2006, s.28). De södra kommunerna i Stockholms län (Nynäshamn, Haninge och Huddinge) har de största nettoförlusterna av fosfor i Stockholms län. Därefter kommer de nordliga kommunerna med Norrtälje i spetsen. Dessa resultat kommer som en naturlig följd då de största åkerarealerna finns i dessa kommuner.(Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009). 4.3.3 Årlig variation Tillförseln av fosfor till sjöar, hav och vattendrag varierar kraftigt mellan olika år men också mellan olika tider på året. Under våren när snön smälter tillförs stora mängder fosfor medan tillförseln sommartid är lägre som en följd av en lägre avrinning. Under nederbördsrika år, eller år med intensiv nederbörd under längre tid sköljs mer av den fosfor som är lagrad i marken ut. Detta innebär att tillförseln av fosfor från mark och vattendrag till havet är svår att beräkna. Det får också som följd att det är svårt att beräkna vilka effekter särskilda åtgärder ger på till exempel havsmiljön. 61 4.3.4 Läckage från bottensediment En annan källa till att fosfor når havsområden är läckage från bottensedimenten i Östersjön. Dessa läckage är något som sker vid särskilda förhållanden och leder till att fosfor, i första hand som fosfat, frigörs. Läckage från sedimenten sker framförallt när halten av syre på botten är så låg att det järn som fosfatet är bundet till reduceras. Detta innebär att sedimenten utgör en källa för näringsämnen istället för att agera som en slutförvaring för fosfor. Ibland är fosforläckaget från sedimenten en större källa till utsläpp än det fosfor som tillförs havet från land genom antropogen påverkan. Detta är intressant att ha i åtanke eftersom arbete med att minska mängden fosfor från land till hav endast kan få en begränsad verkan på vattenkvaliteten då frigörelsen av fosfor från sedimenten är stor (Naturvårdsverket, 2009, s.18). 4.4 SFA för fosfor Det totala inflödet till samhällssystemet kommer från livsmedel, mineralgödsel, material och foder. I figuren nedan visas översiktligt hur flödet av fosfor ser ut för regioner i Sverige. Stora mängder importeras till regioner och omsätts sedan i samhället. Mycket fosfor lämnar regionen via de tekniska systemen, anläggningar för behandling av avfall och avlopp, och ytterst lite återförs. En del av fosforn lämnar också regionen som utsläpp till vattendrag, men som illustrationen visar är dessa flöden relativt marginella. Figur 4.4 I figuren visas översiktligt hur flödet av fosfor ser ut på regional nivå i Sverige. Där fosfor kommer in i systemet som livsmedel, mineralgödsel och foder, och lämnar regionen som slam och till viss del som utsläpp till vattnet. Avsaknad av återföring från de tekniska systemen till jordbruket visas som streckad linje. 62 5 Fosfor i ett globalt perspektiv Då den fosfor som bryts och används till mineralgödsel är ändlig finns det ett stort globalt problem med en framtid där behovet att fosfor inte kommer kunna täckas av produktionen (läs mer i avsnitt 2.8). I Sverige användes under 2007 11 800 ton fosfor i form av mineralgödsel i svenskt jordbruk varav 250 ton användes i Stockholms län (Jordbruksverket, 2009, s.212). Detta innebär att Sverige bidrar till att reducera de globala reserverna av fosfor och därmed bidrar till framtida globala problem. I Sverige omsätts de största mängderna fosfor inom matkedjan som kan indelas i produktion och konsumtion. Till produktion räknas jordbruk, fiskodling samt förädling i livsmedelsindustrierna och till konsumtion räknas de mängder livsmedel som konsumeras samt det som konsumtion av mat leder till i form av restprodukter som hamnar i avfalls‐ och avloppsfraktioner. Emellan de två delarna inom matkedjan finns en mellanhand i form av dagligvaruhandel. Detta innebär att om inte kretsloppet från hushåll till odlad mark sluts är det inom matkedjan som förändringar måste ske om den övergripande användningen av mineralgödsel (i Sverige och världen) ska minska. Mineralgödsel används inom jordbruket och då Sverige inte har någon egen produktion av fosfor innebär det att i princip all minerlafosfor måste importeras. Fosfor importeras även till landet via livsmedel och mycket av matförsörjningen är baserad på livsmedel från andra länder. De största exportländerna till Sverige är Norge, Danmark, Tyskland och Nederländerna. Av de varor som importeras till Sverige kommer 64 % från EU länder (Jordbruksverket, 2009, s.267). Från Sverige exporteras också en stor mängd varor, och av dessa går 60 % till länder inom EU, där de viktigaste importörerna är Danmark, Finland, Tyskland och Frankrike (Jordbruksverket, 2009, s. 268). Då jordbruk, och framför allt jordbruk med användning av mineralgödsel, ger upphov till utsläpp av näringsämnen är det intressant att ta reda på vad jordbruk i de länder som Sverige importerar livsmedel från har för utsläppsmängder. Detta är information som idag inte är lätt tillgänglig. Det finns en trend att Sverige importerar mer och mer mat och det innebär också att mer mat är odlad på andra ställen och att utsläppen i och med det sker utanför regionen och landet. Den svenska konsumtionen bidrar alltså med utsläpp av fosfor i andra delar av världen och bidrar därmed att skapa miljöproblem i dessa områden. En annan effekt på den globala fosformarknaden som en följd av att Sverige importerar mycket mat är att kontrollen över var fosforn bryts minskar. Den fosfor som används i mineralgödsel som säljs i Sverige kommer till 90‐95 % från malm bruten i Finland och på Kola‐halvön i Ryssland (pers.medd, Carl Ramel, Lantmännen och Gunilla Frostgard, Yara, 2010). Det innebär alltså att de geopolitiska motsättningarna som utspelar sig i framförallt Västsahara inte kan ses som en direkt följd av mineralgödselanvändningen i Sverige. Problem uppstår dock med mat som importeras till Sverige, då kontrollen över var fosforn i mineralgödselblandningar använda i andra delar av världen inte alltid är väl dokumenterade, och att fosforn då kan komma från exempelvis Västsahara eller andra ställen. Ett scenario som troligen skulle bidra till en mer hållbar hantering av resursen fosfor är om konsumtionen av fosfor i livsmedel minskade. I dagsläget äter svenskarna mer än dubbelt så mycket fosfor än det rekommenderade dagliga behovet. Det innebär att en halvering av svenskarnas fosforintag skulle kunna ske utan att det negativt skulle påverka hälsan. Att halvera fosforintaget kan självklart vara svårt, men det finns några enkla sätt att minska konsumtionen av fosfor. Ett är att äta mindre, och att vara mer noggrann med inhandling av mat för att minska avfallsmängderna. Ett 63 annat sätt skulle vara att lägga om matvanorna, till exempel mot mer vegetarisk kost, och på så sätt konsumera mindre fosfor. Ett intressant räkneexempel som kan ge perspektiv på vår fosforanvändning är hur mycket ökad matproduktion ett ton recirkulerad/sparad fosfor skulle kunna motsvara i ett land med matbrist. Det finns en stor potential för svenskarna att minska den mängd ”fossila” fosfor som vi idag köper in och sedan på olika sätt misshushållar med. Om Sverige genom bättre kretsloppslösningar skulle kunna minska importen av mineralgödsel innebär det rent hypotetiskt att den fosforn någon gång i framtiden skulle kunna tillgodogöras och nyttjas för matproduktion i ett annat land. Det är dock svårt att säga om Sverige minskar sin import av fosfor med ett visst antal ton så kommer detta direkt till användning i andra delar i världen där behovet är större. Kanske är det mer troligt att fosfor istället räcker marginellt längre men att den används av jordbrukare i västvärlden som redan idag har gott om fosfor. 64 Exempelberäkningar Vegetarisk kost: Blandkost innebär ett fosforintag på ca 1500 mg/person och dag. Vegetarisk kost innebär ett fosforintag på ca 1200 mg/person och dag. Minskning per person 1500 mg‐1200 mg = ca 300 mg/dag Total minskning av importerad fosfor: 300∙365∙2 000 000 personer=219 ton per år Kost baserad på det rekommenderade dagliga intaget (RDI) av fosfor: RDI för fosfor är 600 mg/person och dag. Konsumtion fosfor idag: ca 1500 mg/person och dag vilket motsvarar 1095 ton/år. Konsumtion enligt RDI: 600∙365∙2000000=438 ton/år Minskning 1095‐438=657 ton Kost baserad på RDI ger en minskning av importerad fosfor på 657 ton per år. Vad sparad fosfor kan motsvara i matproduktion: Räkneexempel för majs baserat på data från Burkina Faso (Ecosanres). Utan extra fosforgödning (urin) producerades 63 g majs Med fosforgödning (urin från en dag=1 g fosfor) produceras 954 g majs Skillnad (ökning av majs): 954g – 63g = 891 g majs Detta innebär att 1 g ”extra” fosforgödning potentiellt kan ge 891 g majs. Ingen import av mineralgödsel till Stockholms län: Om användningen av mineralgödsel i Stockholms läns jordbruk skulle ersättas med recirkulerade gödselmedel av olika slag och minskad fosforgödsling skulle 250 ton fosfor sparas varje år. 250 ton fosfor används i matproduktion ger i en exempelberäkning: 1 g fosfor = 891 g majs 1 ton fosfor = 891 ton majs 250 ton fosfor= 222 750 ton majs Detta innebär hypotetiskt att om Stockholm minskade importen av mineralgödsel och fosforn istället användes för matproduktion skulle detta motsvara en potentiell matproduktion på 222 750 ton majs. Detta är inte något som i en värld med 1 miljard hungrande människor är något som vi direkt kan bortse från. 65 6 Diskussion I diskussionen behandlas, utifrån de frågeställningar som beskrivs i inledningen, de resultat som framkommit. Först diskuteras hur flödena av fosfor ser ut inom länet, både vad som är stort och smått, men också vilka som leder till miljöproblem och var det finns potential att göra stora förbättringar. Vidare diskuteras huruvida verktyget SFA är bra att använda på regional nivå, och vilka fördelar och nackdelar som finns i jämförelse med andra verktyg/metoder. Slutligen behandlas fosfor ur ett globalt perspektiv där diskussioner förs kring frågan om hanteringen av fosfor är hållbar. 6.1 Fosforflöden i Stockholms län 6.1.1 Kvantitativt stora flöden Den första frågeställningen som behandlas i arbetet lyder Vilka är de kvantitativt stora flödena av fosfor inom Stockholms län? För att svara på detta behöver man beskriva hur flödet av fosfor mellan olika sektorer ser ut samt hur stora dessa är. I figur 6.1 visas hur flödet av fosfor ser ut inom länet, där tjockleken på pilarna är proportionella med storleken på flödet. Storleken på pilarna bygger på de beräkningar som beskrivs i avsnitt 4.2. Streckade pilar indikerar att det finns ett flöde, men att det är marginellt även om ingen exakt information tagits fram. Figur 6.1 De olika fosforflödena i Stockholms län, tjockleken på pilarna visar den relativa storleken på flödena. 66 Det största flödet av fosfor i Stockholms län är importen av livsmedel, där fosforinnehållet är 1506 ton. Att klassa detta flöde enbart som import är dock aningen missvisande då en viss del av livsmedlen är producerade inom länet. Hur stor andel som däremot produceras inom länet och som även säljs inom länet är med detta arbetes utgångspunkter och förutsättningar svårt att ta reda på. Inom Stockholms län finns det ett antal livsmedelsindustrier, bland annat bagerier, mejerier och minst ett bryggeri. Det finns dock inget stort slakteri, det innebär alltså att allt kött producerat i länet transporteras till slakt utanför länet. Hela livsmedelskedjan är komplex och svår att följa vilket försvårar arbetet med att kartlägga flödena av livsmedel och därmed av fosfor. Det näst största flödet av fosfor inom Stockholms län är det mellan dagligvaruhandel/ restauranger/storkök och hushåll. Det flödet är i storleken 1455 ton och speglar hur mycket en genomsnittlig Stockholmare inhandlar i form av dagligvaror med fosforinnehåll. Flödet är baserat på ett genomsnittligt intag av fosfor på 1500 mg P/person och dygn, samt att nästan 20 % av den fosfor vi köper går till avfall. Det finns självklart en osäkerhet i dessa siffror då konsumtionsvanorna är baserade på ett riksgenomsnitt, och inte på vad en genomsnittlig Stockholmare äter. Vidare är det tredje största flödet transport av avloppsvatten från hushållen, både till reningsverk och till enskilda avlopp, vilket tillsammans uppgår till 1216 ton fosfor. Då 96 % av invånarna i länet är anslutna till kommunala reningsverk är det logiskt att det största flödet ut från hushållen går till reningsverken. I andra regioner i landet kan fördelningen vara annorlunda. Anledningen till att flödet ut från hushållen till avlopp är så stor är att urin och fekalier innehåller stora fosformängder och i princip ingen av den fosfor vi äter lagras in i kroppen utan de mesta transporteras rakt igenom oss igen Från reningsverken och till restprodukten slam kommer sedan det fjärde riktigt stora flödet inom länet på 1051 ton fosfor. Då reningsgraden i de kommunala reningsverken är så pass bra innebär det att ungefär 94 % av fosforn avskiljs från det inkommande avloppsvattnet och hamnar i slammet. Detta innebär att det i slammet finns en stor potential både ekonomiskt och resursmässigt. I hela kedjan längs de stora flödena försvinner fosfor kontinuerligt ut ur systemet, både till avfallshantering men också som diffusa utsläpp. Det finns också en möjlighet att fosfor lagras upp i de olika sektorerna dagligvaruhandel/restaurang/storkök, hushåll och reningsverk även om dessa lager troligtvis är små. Sammanfattningsvis är det alltså via hushållen som de stora flödena av fosfor i Stockholms län går. I regioner med större jordbruksareal är det troligt att de största flödena sker i samband med jordbruken. Inom länets olika kommuner finns det också stora skillnader, till exempel skulle en jämförelse mellan Stockholms kommun som inte har något jordbruk och Nynäshamns kommun som har stora jordbruksarealer vara intressant att göra. 6.1.2 Problemflöden och möjligheter I rapportens inledning beskrivs en av frågeställningarna som Vilka flöden kan klassas som problemflöden, i den bemärkelsen att de i stor utsträckning påverkar miljön? Då det är allmänt känt att utsläpp av fosfor orsakar en mängd miljöproblem så som övergödning, algblomning och syrefira bottnar, innebär det att de flöden som i slutändan når hav, sjöar och vattendrag i teorin kan klassas som problemflöden. Tolkningen av begreppet problemflöden kan dock vara dubbel, och det innebär att även de flöden av fosfor som vi förlorar kontrollen över, eller 67 de flöden som inte återförs till produktiv mark också skulle kunna klassas som problemflöden även om de inte direkt övergöder våra sjöar, vattendrag och hav. Problemflöden enligt ”traditionella tankesätt” Vanligtvis tolkas problemflöden som de flöden av fosfor som når sjöar, vattendrag och hav och påverkar vattenmiljön negativt. I den bemärkelsen är det alltså punktutsläpp och diffusa utsläpp från olika sektorer i regionen som kan klassas som problemflöden. I figur 6.2 visas utsläpp av fosfor till sjöar, vattendrag och hav från olika sektorer inom länet. Figur 6.2 Utsläpp av fosfor till vatten från olika sektorer inom Stockholms län baserat på beräkningar i bilaga 1. Totalt utsläpp135 ton. Det största utsläppet av fosfor till havet från Stockholms län kommer från kommunala reningsverk som står för 35 % av de totala utsläppen, vilket motsvarar 48 ton. Att utsläppen från de kommunala reningsverken står för den största andelen av utsläppen är varken konstigt eller chockerande då 96 % av invånarna i länet är anslutna till kommunala reningsverk. Det näst största utsläppet, med 26 %, kommer från läckage från jordbruksmark där utsläppet är 35 ton. Detta är, som nämnts i avsnitt 3.3.1, ett diffust utsläpp som är svårt att beräkna och stora variationer förekommer beroende på jordart, sprickor, vilken typ av gröda som odlas samt när på året som gödsling sker. Intressant att påpeka är dock att Stockholm är ett län med en relativt liten del jordbruksmark, i förhållande till areal, och trots det står jordbruket för en så pass stor del av utsläppen. Generellt verkar det som att jordbrukarna gödslar något mer än nödvändigt, även om marginalerna är små. En av anledningarna till övergödslingen är att priset på mineralgödsel är billigt i förhållande till risken att få en dålig skörd. Hur utvecklingen kommer att se ut när priset på fosfor går upp återstår att se. Det tredje största utsläppet av fosfor kommer från de enskilda avloppen som står för 18 % av utsläppen, alltså 24 ton. Inom länet finns drygt 86 000 enskilda avlopp. Detta innebär att cirka 4 % av invånarna i länet har enskilda avlopp. Att utsläppen från de enskilda avloppen, trots att så få 68 personer är anslutna, är så pass stora visar på tydliga brister i hanteringen av enskilda avlopp. Jämförelsevis släpper en person ansluten till kommunalt reningsverk ut 0,03 kg P/person/år medan en person ansluten till enskilt avlopp släpper ut 0,37 kg P/person/år. Det är alltså en skillnad med mer än en tiopotens vad gäller utsläpp från olika typer av hushåll. Utlakning av fosfor från skogsmark står för cirka 8 % av utsläppen, eller 12 ton och detta flöde är precis som för jordbruksmark svårt att mäta exakt. De utsläpp som faktiskt sker är till stor del baserade på ett grundläckage som alltid sker från mark, samtidigt som utsläppen blir större när marken gödslas och när marken är avverkad. Utsläppen från industrin är små och står för anbart för 2 % eller 4 ton av de totala fosforutsläppen. Några av anledningarna till det kan vara att det i Stockholms län finns relativt få industrier som orsakar fosforutsläpp samt att många av industrierna är kopplade till de kommunala reningsverken. Det dagvatten som rinner av på hårdgjorda ytor i länet innehåller totalt 23 ton fosfor. Knappt hälften av den mängden, 11 ton, leds till de kommunala reningsverken medan resten hamnar i sjöar och vattendrag eller fördröjs i marken. Det sista och absolut minsta flödet av fosfor till Östersjön är utsläpp från fiskodlingar som släpper ut ungefär 1,3 ton. Detta flöde är marginellt och inte av särskilt stor betydelse för den totala påverkan av vattenmiljön. Detta betyder t ex att regionala satsningar på ökad fiskodling i Stockholms län skulle få mycket liten effekt på systemnivå även om detta skedde med traditionell kassodling. Problemflöden ”på riktigt” Då den fosfor som slutligen når havet är ett litet flöde i förhållande till andra flöden av fosfor inom länet innebär det också att dessa flöden kanske inte är de som i första hand ska ses som ”problemflöden”. Figur 6.3 visar den storleksmässiga fördelningen mellan olika flöden av fosfor i länet. 69 Figur 6.3 Exempel på storleken på flöden av fosfor inom länet. Ett annat sätt att se på frågeställningen Vilka flöden kan klassas som problemflöden, i den bemärkelsen att de i stor utsträckning påverkar miljön? är att det faktum att fosfor är en bristande resurs som någon gång kommer att ta slut också kan ses som ett problem. En sådan utgångspunkt skulle innebära att problemflöden då också skulle vara de flöden vilka idag inte nyttiggörs utan som tas ur möjligheten till kretslopp från hushåll till åkermark. Problemflödena blir då exempelvis det slam från reningsverk som går till deponier och anläggningsjord, samt fosfor i matavfall som går till förbränning istället för biologisk behandling. Ett annat exempel är det mycket marginella flödet av fosfor direkt från jordbruk till hushåll, om detta flöde var större skulle omsättningen av fosfor bli mer regional och det skulle troligen också innebära minskade förluster och bättre kontroll på resursen fosfor. 70 Figur 6.4 Illustration av det huvudsakligen linjära flödet av fosfor ini, genom och ut ur Stockholms län. Grunden till den dåliga resurshushållningen med fosfor ligger i att flödet av fosfor är i det närmaste linjärt genom länet. Detta visas i figur 6.4 där flödet av fosfor genom samhället kan följas via import av livsmedel, konsumtion och restprodukter av konsumtion som i detta fall innebär slam som transporteras bort från länet eller som inte återanvänds. Problemet med att flödet är linjärt är att de potentialer som finns i samhället inte används. Om de stora mängder fosfor som finns i slam användes på produktiv mark skulle i princip kretsloppet av fosfor kunna slutas, även om ett antal problem med metaller och andra oönskade ämnen skull behöva lösas. Generellt gäller även att ju mer som stoppas in i systemet desto mer riskerar läcka ut till sjöar och vattendrag eller försvinna på vägen mellan de olika sektorerna. Dock borde även det omvända gälla, dvs. om mindre fosfor stoppas in i systemet borde mindre mängder fosfor kunna läcka ut och skapa problem. Många anser att problemet med fosfor är alla utsläpp och de övergödningsproblem dessa orsakar. För att få bukt med dessa problem har därför stora insatser gjorts för att stoppa utsläppen utifrån ett ”end of pipe”‐tänkande. I det arbetet har stora insatser gjorts vilket har lett till minskade utsläpp, men problemet med att vi högre upp i systemet fortsätter med att fylla på med ”fossil” fosfor kvarstår. Den stora utmaningen idag är att ta till vara på de stora mängder fosfor som redan finns och som cirkulerar i systemet, alltså den stor potential som idag för det mesta ses som ett problem. Det som krävs är att de stora mängderna fosfor i avfall och i avlopp styrs om så at de kan tas till vara och 71 cirkuleras i systemet. För att få bukt med problemen pågår mycket arbete med närsalter, både nationellt med miljömålen men också internationellt med HELCOM och BSAP. På nationell nivå ligger fokus i huvudsak på att minska de negativa miljöeffekterna av de stora utsläppen av fosfor även om vissa miljömål behandlar sådant som kretslopp och återföring. På internationell nivå, till exempel med arbetet kring Östersjön, ligger nästan all fokus på att minska de negativa miljöeffekterna, och det nämns nästan inte ett ord om att fosfor (och även vissa andra näringsämnen) är ändliga resurser som vi måste börja hushålla med. Fosfortillgången kommer att minska kraftigt inom en inte alltför avlägsen framtid men i det miljöarbete som drivs på både nationell och internationell nivå så ser man fortfarande övergödda vattendrag och hav som det största problemet och inte det faktum att vi kan stå inför en globalt ökande svältkatastrof. Att importera fosfor som mineralgödsel kostar lantbruket cirka 10‐20 kr/kg. Den fosforn sprids sedan i samhället framförallt som livsmedel, men en liten del lakas ur jorden direkt. Omvandlingen i samhället skapar sedan ett problem i slutändan som vi måste hantera. Denna hantering sker idag framför allt i form av åtgärder för rening, vilket sker till en kostnad på 100‐200 kronor och uppemot 1000 kr/kg P i vissa sammanhang. Vi har alltså en ökning av kostnaden för inköp och hantering av fosfor med en tiopotens. Detta innebär att vi inte bara ställs inför ett miljöproblem utan även inför ett ekonomiskt dilemma då den relativtbilliga resursen som går in i systemet i andra änden orsakar stora kostnader för åtgärder. Sammanfattningsvis är svaret på frågeställningen Vilka flöden kan klassas som problemflöden, i den bemärkelsen att de i stor utsträckning påverkar miljön? att de flöden som lämnar länet och når sjöar och hav och i och med det skapar miljöproblem kan klassas som problemflöden, men de flöden som också borde klassas som problemflöden är de stora mängder fosfor som inte cirkuleras i samhället utan istället går förlorat för framtida livsmedelsproduktion. 6.2 SFA på regional nivå Frågeställningen Vilka verktyg och metoder är lämpliga för att beskriva och över tiden följa växtnäringsflöden på regional nivå? ligger till grund för utvärdering av den metod som använts i arbetet, men också för att avgöra om någon annan metod hade varit bättre lämpad. Detta innebär att valet av SFA ska diskuteras, och då framför allt i jämförelse med dynamiska modeller och Kommunlådan. Att använda SFA för kartläggning av flöden på regional nivå är en väl fungerande metod då ett tydligt resultat visas samtidigt som den är enkel att anpassa till olika nivåer. Något annat som visas tydligt är var i samhället det finns brister angående information och data kring flödet av fosfor. Detta är ett viktigt resultat då detta visar för olika aktörer och myndigheter att det finns en brist på underlag för dessa viktiga frågor. Grunden till att förändra hanteringen av växtnäring ligger i att det finns tydlig information om hur flödet av fosfor, kväve etc. ser ut inom olika sektorer i samhället. Att utföra en SFA är tidskrävande då den information som behövs ibland är svår att få fram, detta innebär att det inte blir aktuellt att göra uppföljningar vart år. I varje fall inte innan nya former för datainsamling har utvecklats. Det finns alltså ett behov av att informationen uppdateras oftare samt att det är enklare att få tillgång till den uppdaterade informationen om en kartläggning och en uppföljning av miljömålen ska vara möjlig. 72 Figur 6.5 I figuren visas var i systemet informationsbrister och osäkerheter finns. De gröna pilarna indikerar att informationen ör relativt säker. De gula pilarna visar att informationen är något osäker och att det framräknade värdet inte är helt tillförlitligt. Röda pilar indikerar att informationen är osäker eller till och med bristfällig. Efter att en SFA har genomförts för fosfor i Stockholms län är det tydligt att det saknas information kring flödet av fosfor i livsmedelsproduktion, ‐industri och ‐förädling. Först är det komplicerat, om inte studier görs på gårdsnivå, att utvärdera hur mycket foder som importeras, samt var det kommer ifrån. Det är även svårt att se varifrån de livsmedel som konsumeras inom länet har sitt ursprung. En förbättrad dokumentation av dessa flöden krävs inför ett fortsatt arbete kring flödet av växtnäring. En viktig del i det övergripande projektet Hållbar växtnäringshantering i Stockholms län är att koppla flöden till aktörer, för att kunna utvärdera vilka som säger sig ha ansvar respektive rådighet över flödena och vilka insatser de kan tänkas göra för att hanteringen av växtnäring ska bli mer hållbar. Detta innebär alltså att den metod som använts på ett tydligt sätt ska visa hur stora flödena är samt var de går, för att på så sätt kunna koppla detta till aktörer. Att utvärdera huruvida kopplingen till aktörer och myndigheter fungerar då SFA använts kommer till största del göras i examensarbetet Hållbar växtnäringshantering i Stockholms län – en aktörsanalys av Lillemor Eckardt. Även om SFA visat sig vara ett fungerande verktyg för att kartlägga flöden av fosfor samt att koppla dessa till aktörer så bör det nämnas att den teknik som användes i Kommunlådan var uppbyggd för att hantera just denna typ av frågeställningar. Detta då kommunlådan var uppbyggd kring de tolv sektorer som SCB valt att dela in statistik från dagens samhälle i. I respektive sektor var det sedan bestämt vilka som var de huvudsakliga aktörerna, och vilka som hade möjlighet att påverka. 73 Kommunlådans uppbyggnad är intressant för att fortsätta analys av kopplingen mellan flöden och aktörer/aktörsgrupper på regional nivå. Sammanfattningsvis är SFA ett bra verktyg att använda för kartläggning av fosfor inom Stockholms län, samtidigt som kopplingen till aktörer kräver en utvärdering i arbetet – en särskild aktörsanalys. För uppföljning över tiden krävs att samma procedur upprepas för de parametrar som ändrats, vilket dock borde det inte behöva vara lika tidskrävande nästa gång. 6.2.1 Att arbeta på regional nivå I arbetet med hållbar växtnäringshantering var utgångspunkten för arbetet det regionala perspektivet. Det är därför viktigt att utvärdera huruvida det är en lämplig nivå att arbeta på eller om det hade varit mer fördelaktigt att arbeta på kommunal nivå eller riksnivå. Ett annat alternativ hade varit att utföra arbetet på avrinningsområde varför denna nivå också beaktas i jämförelsen. Fördelar med att arbeta på regional nivå med växtnäringsflöden: +
+
+
+
+
På regional nivå finns alla typer av flöden representerade. Många kommuner har visat en vilja att få en ökad styrning från regionala myndigheter/ länsstyrelse. Detta kan ske genom riktlinjer, tydliga mål, lagstiftning och fler kontroller av kommunernas arbete. Det är mer kostnadseffektivt och mindre tidskrävande att ta fram information för ett län i stället för att ta fram samma information för alla kommuner inom samma län. På regional nivå finns miljömål som är anpassade för hur miljöarbetet ska bedrivas inom respektive län. Där hänsyn tagits till de speciella förutsättningar som råder mellan olika län runt om i landet. Det finns möjlighet att genomföra analyser på en mer detaljerad nivå än om det hade skett på nationell nivå. Nackdelar med att arbeta på regional nivå med växtnäringsflöden: −
−
−
Det är svårt att få fram information om många flöden. Inom livsmedelssektorn var informationen om flödena mycket bristfällig vilket visar sig i resultaten. Hade undersökningen genomförts på nationell eller kommunal nivå hade det troligtvis varit enklare att hitta information. Mycket information är också tillgänglig på avrinningsområdesnivå men ej på länsnivå, och omskalningar mellan dessa två ger osäkerhetsfaktorer. Inom ett län kan det förekomma stora olikheter mellan exempelvis de ingående kommunerna. I slutändan ligger mycket av ansvaret och beslutsfattandet på kommunerna, exempelvis när det gäller åtgärder för enskilda avlopp och hur avfallshanteringen ska bedrivas. 6.2.2 Stockholms län – en representativ nivå? Ytterligare en faktor som är viktig att ta i beaktning vid utvärdering av arbetet är valet av region, alltså om Stockholms län är en lämplig region att utgå ifrån. •
I princip alla olika flöden av fosfor är representerade inom Stockholms län. 74 •
•
•
I Det är ett län med stark tillväxt och god ekonomi, vilket i teorin borde kunna underlätta arbetet med att införa nya tekniker. Det finns inom länet stora olikheter mellan kommunerna. I Nynäshamns kommun finns till exempel stora jordbruksarealer och många enskilda avlopp, medan det i Stockholms kommun finns ytterst få enskilda avlopp och i princip ingen jordbruksareal medan de många hårdgjorda ytorna och bebyggelsen ger mycket fosfor i dagvatten vilket inte är ett lika stort problem för Nynäshamn. En SFA för Stockholms län är ej representativ för hur flödena av fosfor ser ut i andra delar av landet. Det finns till exempel mer bebyggelse, mindre jordbruk och färre industrier än i många andra län. Detta är dock något som troligtvis gäller fler storstadsregioner. 6.3 Hållbarhet och hushållning Den sista frågeställningen Är hanteringen av fosfor i Stockholms län hållbar ur ett regionalt, nationellt och globalt perspektiv? behandlas i olika avsnitt i rapporten. Utgångspunkten till frågan ligger i problemet med att fosfor är en ändlig resurs som måste hushållas med för att kunna motverka globala problem som geopolitiska konflikter och hunger, men också att den medför lokala problem med övergödning och algblomningar. Att bedöma om hanteringen av fosfor är hållbar kan göras utifrån flera aspekter och i denna rapport ligger fokus på att göra bedömningar utifrån miljömässiga ‐, sociala ‐ och ekonomiska aspekter. Då dessa varierar kraftigt beroende på utifrån vilken skala bedömningarna görs studeras även tre olika nivåer: regional nivå, baserat på information i beräkningar för Stockholms län, nationell nivå, med Sverige som exempel, och global nivå. På regional nivå finns påtagliga miljöproblem som en följd av den ohållbara linjära hanteringen av fosfor. Däremot kan inga sociala eller ekonomiskt negativa effekter ses av dagens fosforhantering. På nationell nivå är situationen liknande den på regional nivå med negativ påverkan på miljön medan de sociala och ekonomiska effekterna är minimala. För både regional och nationell nivå gäller dock att detta är hur situationen ser ut idag, troligt är att i framtiden kommer även de lokala och nationella nivåerna påverkas utifrån de sociala och ekonomiska aspekterna. Det kommer kanske inte ses som socialt accepterat att vi misshushållar med växtnäringsresurser när stora delar av jordens befolknings hungrar. Detta har till viss del redan skett vad gäller frågan om huruvida vi har rätt att släppa ut mer växthusgaser än andra mindre industrialiserade länder i världen. Den mest kritiska nivån, utifrån ett hållbarhetsperspektiv är den globala. Påverkan på miljön är, precis som för regional och nationell nivå tydlig, och där vissa områden med intensivt jordbruk och stor antropogen belastning är hårt påverkade, medan andra områden däremot kan vara helt opåverkade. Ur social synvinkel är problemen med fosforhanteringen märkbara i den mening att det för det första är en ojämn fördelning över vilka som får tillgång till ”fossil” fosfor som gödning och för det andra att hanteringen av resursen redan idag orsakar geopolitiska problem i bland annat Västsahara. Att avgöra huruvida situationen kring fosfor är globalt hållbar ur en ekonomisk synpunkt är svårare att avgöra. I dagsläget är det så att många jordbrukare i fattiga länder inte har råd eller möjlighet att införskaffa mineralgödsel, men att påstå att det är en effekt av en ohållbar hantering av fosfor är vanskligt att säga. 75 I tabell 6.1 presenteras ovanstående resonemang i form av bedömningar om hanteringen av växtnäring är hållbar på lokal, regional respektive global nivå samt utifrån ekologiska, sociala respektive ekonomiska aspekter på hållbarhet. Tabell 6.1 Hållbarhet av fosfor på tre olika nivåer, och med tre olika aspekter. – anger negativ påverkan och + anger att situationen idag är hållbar. Regionalt Ekologi (Vattenmiljö) − Socialt + Ekonomsikt + Nationellt − + + Globalt − − ? Till Stockholms län importeras årligen 1517 ton fosfor som sedan används inom de olika sektorerna inom länet för att slutligen lämna länet eller lagras in. Av de 1517 ton fosfor som tas in i länet är det mindre än 10 % ca 135 ton som släpps ut till sjöar, hav och vattendrag och i och med detta orsakar miljöproblem. Om enbart det regionala perspektivet studeras påvisas att hanteringen inte är hållbar i den bemärkelsen att en substans importeras, används och slutligen skapar miljöproblem. Många sjöar och vattendrag inom länet är övergödda precis som kustvattnen runt länet som en följd av det linjära fosforflödet. Vad som sker med övriga 90 % av flödet är att det inte utnyttjas för livsmedelsproduktion utan på olika sätt gör sig regionen kvitt denna resurs. Här är problemet alltså en ohållbar hantering, en misshushållning med fosforresursen vilken går stick i stäv med både lagstiftningens och miljömålens intentioner. Mycket arbete bedrivs för att minska de negativa effekterna av fosforutsläpp, men dessa är inriktade på att minska mängden näringsämnen som når vattendrag och hav. Dessa åtgärder leder dock inte till att förbättra hushållningen av fosfor, utan minskar miljöeffekterna av den ohållbara hanteringen i systemet som helhet. Dessa åtaganden kan alltså innebära en förbättring av vattenmiljöerna men gör ingen skillnad vad gäller hållbar hantering av fosfor på systemnivå. Det finns även aktiviteter som bedrivs i riktning mot en mer hållbar hantering av resursen fosfor exempelvis spridning av slam på jordbruksmark, insamling av biologiskt avfall och i viss mån källsorterande toaletter. Dessa projekt är dock små och har lite pengar att röra sig med jämfört med de arbeten som bedrivs av vattenförvaltningen och internationella aktörer som HELCOM. Det faktum att det till Sverige och Stockholms län importeras mineralgödsel och livsmedel innebär ett bidrag till den globala fosforkrisen. För att hanteringen av fosfor i Sverige och Stockholms län skulle vara hållbar ur ett globalt perspektiv skulle inget brutet fosfat importeras, samt att alla livsmedel som konsumerades skulle behöva vara odlade utan mineralgödsel. Detta är ett omöjligt uppdrag men som fosforsituationen ser ut idag kan i princip ingen användning av bruten fosfor klassas som hållbar. Förhoppningsvis kan vi styra mot en mycket mer hållbar växtnäringshantering i Stockholms län än den vi har idag. Svaret på frågeställningen Är hanteringen av fosfor i Stockholms län hållbar ur ett regionalt, nationellt och globalt perspektiv? är alltså huvudsakligen: Nej. På regional nivå skapar hanteringen av 76 fosfor miljöproblem och globalt bidrar hanteringen av fosfor inom Stockholms län till den globala fosforkrisen. 77 7 Slutsatser •
•
•
•
•
Flödet av fosfor genom Stockholms län är huvudsakligen linjärt, och återföringen till produktiv mark är låg trots att det finns potential till återföring via slam på kort sikt och på längre siktgenom förändring av den infrastruktur som samhället byggt upp. Pågående åtgärder från stat och myndigheter är inriktade på att stoppa de flöden av fosfor som når sjöar och hav, medan i princip inget nämns om att fosfor är en bristande resurs som vi behöver hushålla med. Detta gäller både nationella och internationella organisationer, och exempel på grupper som nästan enbart är inriktade på att utföra åtgärder nära recipienten är HELCOM och Vattendirektivet. Det är förbluffande att det saknas data kring så många delar i fosforkedjan och att uppföljningen av den information som finns är så pass dålig. Om de nationella och regionala miljömålen ska kunna följas upp, vilket borde vara av högsta intresse, är det viktigt att det finns bra och lättillgängliga data att tillgå vad gäller växtnäring. Det är tydligt att informationen kring hela livsmedelskedjan skulle behöva förbättras då den i dagsläget är komplex och svår att följa vilket får som följd att kartläggningen blir dålig. Generellt gäller att informationen är sämre ”högre upp i fosforkedjan” dvs. närmare livsmedelsproduktion och förädling. De totala utsläppen av fosfor till sjöar, vattendrag och Östersjön inom länet är ca 135 ton per år, vilket i jämförelse med andra flöden av fosfor inom länet är väldigt litet. Detta innebär att en förändring behövs när det gäller vad som egentligen ska klassas eller diskuteras som problemflöden och i och med det var insatserna för att förbättra resurshushållningen och minska övergödningen ska sättas in. Att använda substansflödesanalys för kartläggning av fosforflöden på regional nivå fungerar. En utveckling behövs dock för att koppla samman flöden med de olika samhällssektorerna och med de aktörer som finns. Detta är något som skulle kunna ske genom en utveckling av modellen Kommunlådan som har det angreppssättet men som idag inte är utvecklad för att användas på regional nivå. 78 8 Referenser Avfall Sverige. 2008. Den svenska biogaspotentialen från inhemska råvaror, Rapport 2008:02, ISSN: 1103‐4092, Malmö, Avfall Sverige. Baltic 21. 2009. Baltic 21 Triennial Report – A decade of experience for the benefits of the future. http://www.baltic21.org/attachments/Baltic21_report2009_lowres_FINAL.pdf Bergström, L., Djodjic, F., Kirchmann, H., Nilsson, I., Ulén, B. 2007. Fosfor från Jordbruksmark till Vatten – tillstånd, flöden och motåtgärder i ett nordiskt perspektiv, Rapport MAT 21 nr 2/2007, ISSN: 1650‐5611, Uppsala, SLU. Brandt, M., Larsson, M., Wallin, M., Rosberg, J., Pers, C., Wallenberg, P. 2006. Modellering av fosforflöden med olika modellsystem, SMED rapport, 37 s. Brandt, N. & Frostell, B. 1995a. Kommunal miljöövervakning – ett försök till systemsyn, projekt Kommunlådan delrapport 1, IVL Rapport B 1173, Stockholm, Institutet för vatten‐ och Luftvårdsforskning. Brandt, N., Frostell, B., Ekstrand, S., Hallding, K. 1995b. Kommunlådan – en konceptuell modell för kommunal miljöövervakning, projekt Kommunlådan delrapport 2, IVL Rapport B 1178, Stockholm, Institutet för vatten‐ och Luftvårdsforskning. Brandt, N., Frostell, B., Ekstrand, S., Hallding, K. 1996. Kommunlådan – integrerad miljöövervakning på lokal nivå, Slutrapport till naturvårdsverket, Stockholm, Institutet för miljöskydd och arbetsvetenskap, Kungliga Tekniska Högskolan. Bydén, S., Larsson, A‐M., Olsson, M. 2003. Mäta vatten undersökningar av sött och salt vatten, Institutionen för tillämpad miljövetenskap, Göteborgs Universitet. Claesson, S. & Steineck, S. 1991. Växtnäring hushållning – miljö, ISSN 0348‐5579, Uppsala, Sveriges lantbruksuniversitet. Cordell, Dana. 2010. The story of phosphorus, Sustainability implications of global phosphorus scarcity for food security, ISSN 0282‐9800, no 509, Faculty of arts and sciences, Linköpings universitet, Institute for sustainable futures, University of technology Sidney. Dominius, Jenny. 2007. Reuse of phosphorous – a key to sustainable food production, Bachelor of Science thesis, environmental science program, Linköpings Universitet. EcoSanRes. 2008. Closing the loop on Phosphorus, EcoSanRes Factsheet 4, Stockholm Environment Istitute. EEA, European Environment Agency, 2007, Feasibility assessment of using the substance flow analysis methodology for chemicals information at macro level, EEA Technical report 1/2007, ISSN 1725‐2237, Copenhagen. 79 Fiskeriverket och SCB. 2009. Vattenbruk 2008, Sveriges officiella statistik, statistiska meddelanden JO 60 SM 0901, ISSN 1404‐5834. http://www.scb.se/statistik/JO/JO1201/2008A01/JO1201_2008A01_SM_JO60SM0901.pdf Frostell, B., Hallding, K., Ekstarand, S., Brandt, N. 1994. Integrerad miljöövervakning på kommunal nivå – en idéskiss, IVL Rapport B 1157, Stockholm, Institutet för vatten‐ och Luftvårdsforskning. HELSINKI Commission. 2009. Activities 2008 – overview, Baltic Sea Environment Proceedings No 118, Baltic Marine Environment Protection Commission, Helsinki Commission. Holm, Caroline. 2008. Miljösystemanalys för avloppshantering i Sävjaåns avrinningsområde år 2030, examensarbete 2008‐03, Vattenförsörjnings‐ och Avloppsteknik, Institutionen för Kemiteknik, Lunds Universitet. IVL. 2010. Förslag till schabloner för enskilda avlopp, 2010‐03‐09. Johansson, M. & Wijkmark, J. 1995. Det Källseparerande Avloppssystemet – ett steg mot bättre resurshushållning, Institutionen för Systemekologi, Stockholms universitet, i samarbete med Högskolan på Gotland. Johansson, M. & Wijkmark, J. 1995. Flödet av kväve, fosfor, kalium och kadmium i jordbruket på Gotland, Examensarbete 1995:10, Institutionen för Systemekologi, Stockholms universitet. Johansson, S. 2005. The Swedish foodprint – an agroecological study of food consumption, ISBN 91‐
576‐6955‐4, Uppsala, SLU, Faculty of Natural Resources and Agricultural Sciences, Department of Ecology and Crop Production Science. Jordbruksverket. 2008. Fosforförluster från jordbruksmark – vad kan vi göra för att minska problemet, Jordbruksinformation 27‐2008, ISSN 1102‐8025. Jordbruksverket. 2009. Jordbruksstatistisk årsbok 2009 med data om livsmedel, Statistiska centralbyrån. http://www.scb.se/statistik/_publikationer/JO1901_2008A01_BR_00_JO01BR0901.pdf Jordbruksverket. 2009b. Hållbar konsumtion av jordbruksvaror – hur påverkas klimat och miljö av olika matvanor?, Rapport 2009:20, ISSN 1102‐3007. http://www.sjv.se/download/18.72e5f95412548d58c2c80002944/ra09_20.pdf Jönsson, Håkan. 2008. Lägesrapport för källsorterande tekniksystem och för enskilda avlopp, Kretsloppsteknik, Institutionen för energi och teknik, SLU. Kärrman, E., Malmqvist, P‐A., Rydhagen, B., Svensson, G. 2007. Utvärdering av ReVAQ‐projektet, Rapport 2007‐02, Svenskt vatten utveckling, Utgiven av Svenskt Vatten AB. Livsmedelsverket. 2005. Svenska näringsrekommendationer, Rekommendationer om näring och fysisk aktivitet, Fjärde upplagan 2005. Länsstyrelserna, 2008, Strategiska åtgärder mot belastning från enskilda avlopp MIKE BASIN modellen testad på Åbyån i Södertälje, rapportnummer 2008:20, Stockholm, DHI. 80 Länsstyrelserna. 2008b. vattenförvaltning 2008 – en rapport från vattenmyndigheternas och länsstyrelsernas arbete, vattenmyndigheterna. Länsstyrelsen i Stockholms län. 2007. Saldo 2007 Uppföljning av miljömål i Stockholms län, ISBN 91‐
7281‐250‐8, Stockholm Länsstyrelsen Västmanlands län. 2009. Områden och källor som göder haven mest inom Norra Östersjöns vattendistrikt, redovisning av regeringsuppdrag, Länsstyrelsens rapportserie 2009:04, Miljöenheten, Vattenmyndigheten Norra Östersjöns vattendistrikt. http://www.vattenmyndigheterna.se/NR/rdonlyres/9F25273F‐15B1‐422F‐8690‐
812CA7F986F3/0/Rapport_2009_4.pdf Länsstyrelsen Västmanlands län. 2006. Uppföljning av miljömålet ingen övergödning, Fosfor‐ och kvävemålet för Mälaren, Mälarens vattenvårdsförbund, Rapport 2006:29, ISSN 0284‐8813. http://www.malaren.org/document/Uppfoljning_av_miljomalet_ingen_overgodning.pdf Megy, Joseph A. 2008. A credible alternative to the WPA process. Miljömålsrådet. 2008. Miljömålen – nu är det brottom, Miljömålsrådets utvärdering av Sveriges miljömål 2008, ISSN 1654‐4641, Naturvårdsverket. http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/620‐1264‐9.pdf Miljömålsrådet. 2009. Miljömålen –i halvtid, miljömålsrådets uppföljning av Sveriges miljömål, de Facto 2009, ISSN 1654‐4641 ISBN 978‐91‐620‐1272‐4. Morgan, Peter. 2005. Successful Demonstration Activities in the Use of Toilet Compost and Urine as a Source of Nutrients for Growing Crops. Aquamor, Harare. Nature. 2009. The disappearing nutrient, Nature Vol 461, October 2009 Naturvårdsverket. 2009a. HAVET 2009 ‐ om miljötillståndet i svenska havsområden, ISSN 1654‐6741, Naturvårdsverket i samarbete med Havsmiljöinstitutet. Naturvårdsverket. 2009b. Så mår havet, ISBN 978‐91‐620‐8381‐6, Stockholm. Naturvårdsverket. 2009c. Näringsbelastning på Östersjön och Västerhavet, En sammanställning av beräkningar mellan åren 1985‐2006, Rapport 5965, juni 2009, ISSN 0282‐7298, SMED på uppdrag av naturvårdsverket. Naturvårdsverket. 2009d. Sveriges åtagande i Baltic Sea Action Plan Förslag till nationell åtgärdsplan, rapport 5985, ISSN 0282‐7298, juli 2009. Naturvårdsverket. 2008. Sveriges åtaganden i Baltic Sea Action Plan, Rapport 5830, Maj 2008, Stockholm. Naturvårdsverket. 2008c. Strategin för giftfria och resurssnåla kretslopp, GRK, Underlag till miljömålsrådets fördjupade utvärdering av miljökvalitetsmålen, Rapport 5798, Stockholm, januari 2008. 81 Naturvårdsverket. 2004. Fosforutsläpp till vatten år 2010, ‐delmål åtgärder och styrmedel, Naturvårdsverket rapport 5354, ISSN 0282‐7298, Stockholm. Naturvårdsverket och SCB. 2008. Utsläpp till vatten och slamproduktion 2006 Kommunala reningsverk, skogsindustri samt viss övrig industri, Sveriges officiella statistik, Statistiska meddelanden, MI 22 SM 0801, ISSN 1403‐8978. http://www.scb.se/statistik/MI/MI0106/2006A01A/MI0106_2006A01A_SM_MI22SM0801.pdf Naturvårdsverket och SCB. 2010. Utsläpp till vatten och slamproduktion 2008, Kommunala reningsverk skogsindustri samt viss övrig industri, ISSN 1403‐8978, Statistiska meddelanden MI 22 SM 1001. http://www.scb.se/statistik/MI/MI0106/2008A01/MI0106_2008A01_SM_MI22SM1001.pdf Regeringskansliet. 1998. Agenda 21 för Östersjöområdet – Baltic 21, Artikelnummer M99.002, Miljödepartementet, Stockholm. Regeringen. 2010. Svenska miljömål – för ett effektivare miljöarbete, regeringens proposition 2009/10:155, Stockholm, 18 mars 2010. Revaq. 2009. Årsrapport 2008 REVAQ, Stockholm, November 2009. Rosemarin, A., de Bruijne, G., Caldwell, I. 2009. The next inconvenient truth Peak Phosphorus, The Broker s.4‐9. Skredsvik Raudberget, Charlotta. 1998. Kväve‐ och fosforflöden i Stockholms kommun, Examensarbete TRITA‐KEM‐IM 1998:3, Stockholm, Industriellt miljöskydd, Kungliga Tekniska Högskolan. SMED. 2006. Indata mindre punktkällor för PLC5 rapporteringen 2007, slutrapport, SMED rapport Nr 1 2006, Norrköping, Sveriges Meterologiska och Hydrologiska Institut. SP, Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, 2009, Certifieringsregler för biogödsel, SPCR 120, Borås, januari 2009. STAR (Stockholmsregionens avfallsråd). 2009. Avfalls‐ och återvinningsstatistik från Stockholms läns kommuner 2007‐2008, Stockholmsregionens avfallsråd och Kommunförbundet i Stockholms län. Steen, Ingrid. 2009. Fosfor – resurser, tillgång, kvalitet, Artikel Naturvårdsverket. Steineck, S., Gustafson, A., Richert Stintzing, A., Salomon, E., Myrbeck, Å., Albihn, A., Sundberg, M. 2000. Växtnäring I kretslopp, Sveriges Lantbruksuniveritet, Uppsala. Sveriges officiella statistik. 2009. Skogsdata 2009, Sveriges officiella statistik, ISSN 0280‐0543, Institutionen för skoglig resurshushållning, SLU, Umeå. http://www‐
riksskogstaxeringen.slu.se/Resultat/Skogsdata2009/Skogsdata2009.pdf
Sveriges officiella statistik. 2005. Kväve och fosforbalanser för jordbruksmark och jordbrukssektor
2005, Statistiska meddelanden, MI 40 SM 0701, Statistiska centralbyrån och Jordbruksverket
Thuresson, Kaj. 2005. Substansflödesanalysav polybromerade difenyletrar i Stockholms stad 2005, ISSN: 1653‐9168, Institutionen för miljökemi, Stockholms universitet. 82 Ulén, Barbro. 1997. Förluster av fosfor från jordbruksmark, Naturvårdsverket rapport 4731, Stockholm, Naturvårdsverket. Välimaa, C. & Stadig, M. Växtnäring i livscykelanalys mineralgödselanvändningi spannmålsodling, SIK‐Rapport Nr 637 1998, Institutet för livsmedel och bioteknik, Sveriges lantbruksuniversitet. Wallin, M., Olsson, H., Zakrisson, J. 2004. Påverkansbedömning för ytvatten enligt EG’s Ramdirektiv för vatten, ‐ tillgängliga metoder verktyg och modeller samt utvecklingsmöjligheter för SMED&SLU, Rapportserie SMED och SMED&SLU Nr 9 2004, ISSN: 1652‐4179. Weikard, H‐P. & Seyhan, D. 2008. Distribution of phosphorus resources between rich and poor countries: The effect of recycling, Nederländerna, Environmental Economics and Natural Resources Group, Wageningen University. White, S. & Cordell, D. Peak Phosphorus: the sequel to Peak Oil, The story of P information sheet 2, Global Phosphorus Research Initiative . Wivstad, M., Salomon, E., Spångberg, J., Jönsson, H. 2009. Ekologisk produktion – möjligheter att minska övergödning, Centrum för uthålligt lantbruk, Uppsala, SLU. Muntliga källor Frostgard, Gunilla, YARA, 2010 Geber, Ulrika, Länsstyrelsen, 2010 Johansson Susanne, Sveriges lantbruksuniversitet, Centrum för uthålligt lantbruk, 2010 Ramel Carl, Lantmännen, 2010 Richert Anna, Richet Miljökonsult, 2010 Ulén, Barbro, Sveriges lantbruksuniversitet, 2010 Elektroniska källor SMHI, Sveriges meterologiska och hydrologiska institut. 2009. HBV‐NP Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning, Nitrogen and Phosphorus, Sidan besökt 2009‐12‐16 http://www.smhi.se/forskning/forskningsomraden/hydrologi/hbv‐np‐1.1570 SMHI, Sveriges meterologiska och hydrologiska institut. 2009. The HBV model, Sidan besökt 2009‐12‐
16 http://www.smhi.se/sgn0106/if/hydrologi/hbv.htm 83 Bilaga 1. Beräkningsunderlag Flöde IN TILL REGIONEN Mineralgödsel till jordbruk Foder till jordbruk Livsmedel Atmosfäriskt nedfall Beräkning Ton Säkerhet Importen av mineralgödsel till Stockholms län är 250 ton. (Jordbruksverket, 2009, s.212) Import av foder till jordbruket är enligt Steineck (et al., 2000, s.19) i genomsnitt för Sverige 1994 4,3 kg/ha. Jordbruksarealen i Stockholms län är 98472 ha (Jordbruksverket, 2009, s.59). Total import av foder: 98472∙4,3=423 ton Konsumtion av fosfor per person och dag är 1,5 g28. Total konsumtion av fosfor i Stockholms län: 1500∙365∙2019182=1105 ton/år Fosfor som går till avfall: Fosfor i matavfall från hushåll i riket är 1110 ton/år (Wivstad, et al., 2009, s.60). Då 22 % av landets invånare bor i Stockholms län29(SCB statistik) innebär det att: 1110∙0,22=240 ton fosfor går från hushåll till avfall inom länet. In till hushållen kommer även fosfor som sedan hamnar i BDT‐vatten vilket bör motsvara: 0,15∙2019182∙365=110 ton Baserat på värden av hur mycket fosfor invånarna i Stockholms län inhandlar, samt hur mycket som går till avfall. Mängd avfall från dagligvaruhandel/ restauranger/storkök är 66 ton. Total import av fosfor till Stockholms län via livsmedel: 1105+240+110+66=1521 ton För Stockholms län används schablonvärdet 0,04 kg/ha vilket ger: 0,4 kg/ha∙657 000 ha=26 ton 250 Relativt säker 423 Osäker 1517 Relativt säker då flera källor ger liknande resultat. 260 2450 Något osäker då det är stora variationer inom landet 37 Osäker då Totalt in till regionen OMVANDLING INOM REGIONEN Livsmedelsindustri till Återföring av fosfor från livsmedelsindustrin till 28
http://www.slv.se/sv/grupp1/Mat‐och‐naring/Matvanor‐‐‐undersokningar/Vuxna/Hulk‐‐‐Hushallens‐
livsmedelsinkop‐och‐kostvanor‐1989/Tabeller‐‐‐HULK/ 29
http://www.scb.se/Pages/TableAndChart____228193.aspx 84 jordbruk jordbruk är 2925 ton, beräknat för hela Sverige (Wivstad, M. et al, 2009, s.60). I Stockholms län finns 1,25 % av landets boskap(Jordbruksverket, 2009) Andel livsmedelsavfall till jordbruk i Stockholms län: 2925∙0,0125=37 ton Livsmedelsindustri till avfall Då nästan alla restprodukter från livsmedelsindustrin går till jordbruket blir mängden avfall <1 ton och kan alltså försummas (Richert, Anna pers. medd.) Detta flöde är svårt att beräkna fram då ingen statistik förs kring frågeställningen. Detta är dock troligen ett marginellt flöde som får värdet 0 (Richert, Anna, pers.medd.) Jordbruk till hushåll Då det inom länet inte finns några större slakterier antas allt kött gå ut ur länet. De livsmedelsindustrier som finns är bryggeri, mejeri och bageri men det är svårt att uppskatta hur stor del av deras råvaror som kommer från gårdar inom länet, varför det inte går at göra några beräkningar. Konsumtion av fosfor per person och dag är 1,5 Dagligvaruhandel/ g . Total konsumtion av fosfor i Stockholms län: Restaurang/ Storkök 1,5∙365∙2019182=1105 ton/år till hushåll All fosfor som säljs går däremot inte till konsumtion, 246 ton går till avfall (se beräkningar under tabell avfall). In till hushållen kommer även fosfor som sedan hamnar i BDT‐
vatten vilket bör motsvara: 0,15∙2019182∙365=110 ton Totalt: 1105+240+110=1455 ton Hushåll till avlopp Fosfor till avloppen kommer via urin, fekalier och BDT‐vatten. Fosforinnehåll i dessa: Urin 1 g P/person/dygn Fekalier 0,5 g P/person/dygn BDT 0,15 g P/person/dygn (Jönsson, H., 2009) Totalt till avlopp för alla invånare i Stockholms län: 1,65∙2019182∙365= 1216 ton Hushåll till reningsverk Inom Stockholms län är 1 944 042 personer anslutna till kommunala reningsverk (Sveriges officiella statistik, 2010, s.20). Av länets totalt 2 019 182 invånare är alltså: 1944042/2019182=0,963 alltså 96 % anslutna till kommunala reningsverk. Totalt avlopp från hushåll 1216 ton (se beräkningar ovan). Till Jordbruk till livsmedelsindustrin 85 <1 ‐ ? beräkningarna är baserade på rikets siffror och inte på hur stor del av livsmedels‐ industrierna som faktiskt finns i länet. Relativt säker Osäkert, men då detta är ett så pass marginellt flöde kan det försummas. Osäker 1455 Relativt säker då flera beräkningar ger liknande resultat. 1216 Relativt säker 1167 Relativt säker kommunala reningsverk: 1216∙0,96=1167 ton Hushåll till enskilda avlopp Avfall från hushåll Avfall från hushåll till biologisk behandling Avfall från hushåll till förbränning Då den totala mängden fosfor till avlopp från hushåll är 1216 ton och 4 % av invånarna är anslutna till enskilt avlopp innebär det att: 1216∙0,04=49 ton fosfor går till de enskilda avloppen. Fosfor i matavfall från hushåll i riket är 1110 ton/år (Wivstad, et al., 2009, s.60). Då 22 % av landets invånare bor i Stockholms län30(SCB statistik) innebär det att: 1110∙0,22=240 ton fosfor går från hushåll till avfall inom länet. Hushållsavfall till biologisk behandling: I Stockholms län gick 2008 21 577 ton matavfall till biologisk behandling vilket motsvarar 10 % av det totala matavfallet. Vilket ger: 198 233∙0,0012∙0,1=24 ton Andel avfall till biologisk behandling: 49 Relativt säker 240 Relativt säker 24 Något osäker då statistik för behandlings‐ alternativ är något bristfällig. Relativt säker 220 motsvarar 11 % (STAR, 2008, s.22) Övrigt avfall 100 % ‐11 % =89 % går alltså till förbränning. Avfall från dagligvaruhandel/ storkök/ restauranger Avfall från dagligvaruhandel/ storkök/ restauranger till biologisk Fosfor till förbränning: 66 Beräkning 1: Fosforinnehåll i matavfall som ej kommer från hushåll är 310 ton för hela riket(Wivstad, et al., 2009, s.60). Omskalat till Stockholms län baserat på 22 % av invånarna ger: 310∙0,22=67 ton Beräkning 2: Den totala mängden matavfall som produceras i Stockholms län är 250 000 ton (Avfall Sverige, 2008, s.8), samt att matavfallet per person/år är 98,8 kg, vilket ger för Stockholms län: 98,8∙2000000=197600 ton Avfall från dagligvaruhandel/rest./stor: 250000‐
197600=52400 ton. Fosforinnehåll i matavfall 0,12 % (se beräkningar bilaga 1). Vilket ger: 52400∙0,0012=64 ton Använder medelvärde: 67+64/2=65,5 30 Dagligvaruhandel/Restaurang och Storköksavfall till biologisk behandling: 66∙0,45=30 ton 30
http://www.scb.se/Pages/TableAndChart____228193.aspx 86 Relativt säker Något osäker behandling Avfall från dagligvaruhandel/ storkök/ restauranger till förbränning Produktion av slam i reningsverk Slam till deponitäckning, tätskikt Slam till anläggningsjord, högt P Fosfor i avfall från dagligvaruhandel/ restaurang/storkök: Den totala mängden fosfor i avfall från dagl/rest/stork är 66 ton. Av dessa går 55 % till förbränning. 66∙0,55=36 ton Produktion av slam i Stockholms reningsverk 37890 ton (ts). (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Fosforinnehåll i slam 27740 mg/kg ts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15) 37890∙0,027740=1051 ton Redovisad mängd till mark‐ deponitäckning 12820 ton. (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Fosforinnehåll i slam 27740 mg/kg ts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15) Redovisad mängd till anläggningsjord (högt P) 14570 ton. (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Fosforinnehåll i slam 27740 mg/kg ts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15) Slam till anläggningsjord, normalt P Redovisad mängd till anläggningsjord (normal P) 1120 ton. (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Fosforinnehåll i slam 27740 mg/kg ts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15) Slam till åkermark Redovisad mängd till åkermark 7660 ton. (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Fosforinnehåll i slam 27740 mg/kg ts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15) Slam till skogsmark Dagvatten Redovisad mängd till skogsmark 1320 ton (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.18) Fosforinnehåll i slam 27740 mg/kg ts (Naturvårdsverket och SCB, 2010, s.15) Den totala belastningen på dagvatten från 87 36 Något osäker 1051 Relativt säker då detta är baserat på data från 2010. 356 Relativt säker 404 Relativt säker 31 Relativt säker 212 Relativt säker 37 Relativt säker 23 Relativt säker Dagvatten till reningsverk Ut från regionen Utsläpp från kommunala reningsverk Utsläpp från enskilda avlopp Export från jordbruk Läckage från jordbruksmark tätorter i Stockholms län är 23 ton. (SMED, 2006, Bilaga.5) Hälften av dagvattnet inom länet går till reningsverk.31 Gränsvärde för rening av fosfor från större kommunala reningsverk är 95 % (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009, s.38) vilket uppfylls av Stockholms län. För Stockholms län ligger dock den genomsnittliga reningsgraden på 96 % (Länsstyrelsen Västmanlands län, 2009). Totalt utsläpp: 1180∙0,04=47 ton Beräkningar är baserade på uppgifter om antalet enskilda avlopp av varje typ inom Stockholms län (SMED, 2006). Schablonvärden för reningsgrader för respektive anläggningstyp är tagna från IVL, 2010. Den informationen ger att utsläppen från de enskilda avloppen blir 24 ton. Animalier: Information om antalet djur i Stockholms län (Jordbruksverket, 2008, s.106‐121). Information om antalet djur i Sverige (Jordbruksverket, 2008). Antal djur till slakt finns på riksnivå (Jordbruksverket, 2008). Fosfor innehåll i olika animalier finns (Steineck, et al, 2000). Detta ger att totalt 23 ton fosfor exporteras som animalier. Växtprodukter: Statistik om skörd av växter och spannmål i Stockholms län (jordbruksverket, 2008). Information om fosforinnehåll (Steineck, et al, 2008) Detta ger att totalt 1020 ton fosfor produceras i form av grödor. Hur stor andel av dessa som lämnar regionen är oklart, Enlig Barbro Ulén (personligt meddelande) antas ett okej genomsnittligt värde på läckage från jordbruksmark i Stockholms län till 0,4 kg/ha/år Areal jordbruksmark: 84802 ha (Jordbruksverket, 2009, s.59) 11 Något osäker 47 Relativt säker 24 Något osäker. ? Osäker 34 Något osäker 31
http://www.stockholmvatten.se/Stockholmvatten/Vattnets‐vag/Avloppsvatten/Dagvatten/ 88 Utsläpp från industri Utsläpp från fiskodling Utlakning från skogsmark Totalt: 0,4∙84802=33 921 kg=34 ton 4 I Stockholms län finns följande industrier: Hallstavik, pappersbruk, 1,4 ton Crane i Tumba, 2 ton Spendrups bryggeri (till reningsverk) 8 ton Scania i Södertälje (till reningsverk) 1,1 ton Arla i Järfälla (till reningsverk) 2,8 ton Fresenius Kabi (till reningsverk) 1 ton Källa: Utsläpp i siffror Totalt utsläpp till vatten: 4 ton Utsläpp av fosfor per producerad fisk 8,3 kg/ton 1,3 (naturvårdsverket, 2004, s.48). Odlingar i Stockholms län 7 st (Fiskeriverket och SCB, 2009, s.13). Totalt odlas 88 ton regnbåge fördelat på 4 odlingar. Antagande om att odlingen är jämnt fördelad ger totalt 154 ton fisk. Vilket ger: 8,3∙154=1280 kg= 1,3 ton 12 Urlakning av fosfor från skogsmark: 0,04 kg/ha/år (Naturvårdsverket, 2004, s.36) Areal skogsmark Stockholms län: 298000 ha (Sveriges officiella statistik, 2009, s.41) Total mängd fosfor: 0,04∙298=12 ton 89 Något osäker Något osäker Något osäker