Mark
Naturgeografiska regioner
Förutom den administrativa indelningen av Sverige i län, kommuner och församlingar finns indelningar som har sin
grund i naturgeografiska förhållanden.
De områden av denna typ som används
i miljöstatistiken är främst produktionsområden och avrinningsregioner (figur
3.63).
Vid indelningen i produktionsområden har man tagit hänsyn till de naturförhållanden som väsentligt påverkar
förutsättningarna för jordbruksproduktion, t.ex. berggrund och jordart, landskapets topografi och klimatet.
Avrinningsområde är det område som
samlar upp nederbörd och föroreningar
till ett visst vattendrag för vidare transport till havet.
Berggrund och jordarter
Förutsättningarna för markanvändning,
som bergsbruk, jord- och skogsbruk
samt markens förmåga att motstå försurning bestäms i hög grad av berggrunden
och den jordart som denna är ursprunget till.
Det är i första hand bergarternas vittringsbenägenhet som avgör förmågan
att motstå försurning. Lättvittrade mine-
Figur 3.63 Produktionsområden och
avrinningsregioner
ral sönderdelas lätt och är i allmänhet
rika på basiska ämnen som kan neutralisera syror. Bergarternas innehåll av basiska och därmed försurningsmotverkande ämnen framgår av figur 3.64. I
områden med basfattiga och kvartsrika
bergarter är mark och vatten dåligt
skyddade mot försurning, såvida inte de
lösa jordlagren härstammar från annan
bergart. Genom transport med isen är
exempelvis kalkhaltiga jordarter mer
utbredda än den kalkhaltiga berggrunden, vilket framgår av figur 3.65. Detta gäller t.ex. i Uppland där kalkhaltigt
material förts med isen från Gävlebukten.
Figur 3.64 Bergarternas basinnehåll
Alkaline minerals in bedrock
Production areas and drainage basins
Basfattiga och kvartsrika
Relativt basfattiga
Relativt basrika
Kalk- och basrika
Bottenviken
Skogsbygder
Övre Norrland
Nedre Norrland
Mellersta Sveriges skogsbygder
Bottenhavet
Götalands skogsbygder
Slättbygder
Svealands slättbygder
Götalands norra slättbygder
Götalands mellanbygder
Skagerrak
Östersjön
Götalands södra slättbygder
gräns mellan avrinningsområdena
Kattegatt
Öresund
Källa: Sveriges nationalatlas, Jordbruket, 1992
164 Mark
Källa: Sveriges nationalatlas, Skogen, 1990
(modifierad)
Miljötillståndet
Jordarterna framgår av figur 3.66. Den
dominerande jordarten är en näringsfattig urbergsmorän. Denna utgör grunden för barrträdsproduktionen. Lämpade för jordbruk är de finkorniga jordarterna lera och mo samt moränleror.
Utbredningen av dem sammanfaller väl
med landets jordbruksbygder. Relativt
stora arealer domineras av kalt berg eller berg täckt av ett tunt jordlager. Dessa
ytor är känsliga för markslitage och föroreningar därför att de saknar jordtäcket
som naturlig buffert.
Vegetationsperiod
Figur 3.65 Kalkförekomst i berggrund och jordar
Figur 3.66 Sveriges jordarter
Soil map of Sweden
Jordarter med förhöjd
kalkverkan
Transportriktningar med
inlandsisen
2
Figur 3.67 Vegetationsperiodens
längd
Length of vegetation period
Lime in bedrock and soil
Kalkrik berggrund
1
Skogen och jordbruket liksom växtligheten i övrigt är beroende av klimatet.
När dygnsmedeltemperaturen överstiger
+5 °C sker tillväxt hos flertalet växter.
Den tid på året när temperaturen varaktigt överstiger +5 °C kallas därför vegetationsperiod. Vegetationsperiodens längd
varierar från ca 100 dagar per år i fjälltrakterna till över 200 dagar i sydligaste Sverige, vilket framgår av figur 3.67.
Berg i dagen samt berg med
tunt jordtäcke
Morän i allmänhet
Morän, mäktig med låg
blockighet
Finsediment och moränlera
Sand, grovmo och
isälvsavlagringar
Torv
Dygn
3
4
– 120
120 – 140
140 – 160
160 – 180
180 – 200
200 –
4
Källa: Sveriges nationalatlas, Skogen, 1990
(modifierad)
Miljötillståndet
Källa: Sveriges nationalatlas, Skogen, 1990
Källa: Sveriges nationalatlas, Jordbruket, 1992
Mark
165
Markförsurning
Biologisk försurning
De viktigaste naturliga orsakerna till försurningen är växternas näringsupptag
och markandningen. Näringsämnen tas
upp av växternas rötter i form av laddade joner, t.ex. NH4+ och NO3-. Vid upptag av positiva joner avger rötterna motsvarande mängd försurande vätejoner
(H+). Om näringen tas upp som negativa joner avges istället hydroxidjoner
(OH-) eller vätekarbonatjoner (HCO3-)
vilket motverkar försurningen. I naturskog och på platser där växtmassan lämnas kvar på marken medför förmultningen att de positiva jonerna återgår till
marken, och ingen nettoförsurning sker.
Markandningen verkar försurande
genom att koldioxid bildar kolsyra i
markvattnet. Kolsyran löser ut bl.a. kalcium som sedan förs bort med dräneringsvattnet.
Människans påverkan
Skogs- och jordbruket bidrar till försurningen på flera sätt. Eftersom växtmassan regelbundet tillvaratas kvarstår den
försurning som näringsupptaget orsakar.
I de fall även grenar och toppar (grot) tas
tillvara ökar försurningseffekten. Skogstillväxt ökar försurningen liksom dikning och gödsling med vissa gödselmedel. I ett växande skogsbestånd blir marken surare ju äldre träden blir.
Den viktigaste orsaken till den tilltagande försurningen är dock luftnedfallet
av försurande ämnen. I Sverige är nedfallet störst i de sydvästra delarna. Hittills
är det främst nedfallet av svavelföreningar som bidragit till markförsurningen.
Kväveföreningarna har till stor del utnyttjats som näringsämnen, och detta
nedfall har därför verkat gynnsamt på
skogstillväxten.
na finns i nordvästra Dalarna. Berggrundens låga vittringsbenägenhet gör
att Sverige hör till de mest försurningskänsliga områdena i Europa.
Hur mycket marken försuras beror
även på jordmån och vegetation. Den
vanligaste jordmånen i svensk barrskog
är podsol, vars skiktning framgår av figur 3.68. I det översta markskiktet, humusskiktet, sker huvuddelen av den naturliga försurningen. I rostjorden eller
anrikningsskiktet fastläggs normalt de
ämnen som lakats ur högre upp. Figuren visar även att pH-värdet ökar längre ner i markprofilen.
Vid markförsurning minskar förrådet av
buffrande ämnen, dvs. ämnen som motverkar ytterligare försurning. Markens
minsta beståndsdelar, kolloiderna, är
elektriskt laddade och binder olika joner
till sig. Försurningen innebär ett jonbyte
där vätejoner ersätter baskatjoner som
kalcium, magnesium och kalium. Surheten anges med pH-värdet, som är ett mått
på mängden vätejoner (H+) i markvätskan. En sänkning av pH med en enhet
innebär att vätejonkoncentrationen har
ökat tio gånger. Lägre pH innebär surare
jord. pH(H2O) och pH(KCl) anger pH-bestämning i vatten respektive kaliumkloridlösning. pH(H2O) är vanligen 0,5–1,0 enhet högre än pH(KCl).
Försurningsläget
Ståndortskarteringen
pH i skogsmarkens anrikningsskikt varierar över hela landet. pH-värden i anrikningsskiktet (B-horisonten) ger en
bättre bild av nedfallets effekter än pH
i humusskiktet, (O-horisonten), som i
större omfattning påverkas av biologiska processer beroende på växtmaterial
m.m. De mest försurade markerna finns
i Sydvästsverige, där även nedfallet är
störst. I kalkrika områden där vittringen
är tillräcklig för att neutralisera syrorna
är pH-värdena höga.
Vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
kartläggs ståndortsförhållanden och
markkemiskt tillstånd i Sverige genom
inventering av 23 500 ytor fördelade
över landet. Analyser av pH i humus
görs på ca 13 000 prov, medan mineraljorden analyseras på ca 6 000 prov. Ett
flertal andra analyser, som utbytbara
baskatjoner, aciditet, aluminium, kol
och kväve görs på 4 000–5 000 prov för
varje horisont.
Figur 3.68 Podsolprofil
Podzol profile
Horisonter
pH
O Humusskikt
4,0
E Urlakningsskikt/blekjord
Vittring motverkar försurning
B Anrikningsskikt/rostjord
Den vittring av mineral som sker i marken motverkar försurningen. Olika mineral har olika vittringsbenägenhet.
Kalkrika jordar hör till de mest lättvittrade. De minst vittringbenägna bergarter-
C Ovittrad mineraljord
166 Markförsurning
Markförsurning
4,9
>5,5
Källa: SLU och Naturvårdsverket
Miljötillståndet
Karteringen av Sveriges skogsmark har
pågått sedan 1960-talet. Under de två
senaste inventeringarna, 1983–87 och
1993–2002 (pågår f.n.), har insatserna
då det gäller markkemi ökat genom
provtagning av fler markhorisonter och
utökade analyser enligt ovan.
Figur 3.69 pH(H2O) i humusskiktet (O-horisonten) och
anrikningsskiktet (B-horisonten) 1993–97
pH level in mor layer (O horizon) and enrichment layer (B horizon), 1993–97
1
pH i B-horisonten
pH i O-horisonten
pH
Surhetstillståndet speglar bl.a. geologiska förhållanden, deposition och, för
skogsmarken, upptag och skörd av
skogsbiomassa. I humusskiktet varierar
pH från 3,8 till 5,5, med låga värden i
sydvästra Sverige, nordvästra Svealand
och Västerbotten, medan östra Svealand, Gotland och Jämtland uppvisar
klart högre värden (se figur 3.69). Dessa
skillnader avspeglas i viss mån också i Bhorisonten, men där kan också en tendens till stigande värden från sydväst
mot nordost urskiljas (se figur 3.69).
Låga värden runt 4,5 återfinns i sydväst
och i en sträckning över inre Svealand,
medan pH i Norrbotten är över 5. De
allra lägsta pH-värdena kan indikera
ogynnsamma växtbetingelser och även
påverka utlakningen av ämnen till ytoch grundvatten. Områden med pH
under 4,4 utgör 7–9 % av skogsmarksarealen, med frekvenser över 10 % i södra Sverige. Ändringar mot större arealer
med dessa låga pH för perioden mellan
1983–87 och 1993–96/97 är särskilt
markanta i inre Götaland, nordvästra
Svealand och Västerbotten. För hela landet har arealandelen med låga pH-värden ökat från 7 till 9 %.
Vid Ståndortskarteringens inventering
i sydvästra Sverige på 1980-talet var humusskiktets pH 3,95 och pH i B-horisonten 4,74. En jämförelse av provytor
över olika åldrar och med tio års mellanrum ger, med inverkan av skogens växtnäringsupptag och påföljande försurning, en skillnad i pH på 0,02 enheter
över en tioårsperiod.
Störst försurning i brunjordar
I Skåne har markförsurningen följts dels
i podsoler, dvs. i barrskogsjord, dels i de
mer näringsrika brunjordarna som är
vanligast på lövskogsmark. I de övre
Miljötillståndet
pH(H2O)
pH(H2O)
< 3,6
3,6 – 4,0
4,0 – 4,4
4,4 – 4,8
4,8 – 5,2
5,2 – 5,6
5,6 – 6,0
> 6,0
< 4,6
4,6 – 5,0
5,0 – 5,4
5,4 – 5,8
5,8 – 6,2
6 ,2 – 6,6
6,6 – 7,0
> 7,0
Data
saknas
Data
saknas
Källa: Ståndortskarteringen, SLU
markskikten är pH naturligt högre i
brunjorden än i podsolen. Figur 3.70
visar förändringar i surhet mellan slutet
av 1940-talet och mitten av 1980-talet
på olika djup i podsoler och brunjordar.
pH har minskat ner till en meters djup
i båda jordtyperna. Förändringen har
varit störst i brunjordarna. I podsolen
har den biologiska försurningen nått en
nivå då ytterligare syratillskott inte har
samma effekt i de ytliga lagren.
Näringsförrådet har minskat
Marken har viss förmåga att motverka
förändringar i pH-värde. Man talar om
markens buffringsförmåga. Buffringsförmågan bestäms framförallt av markens
innehåll av basiskt verkande näringsämnen, baskatjoner, som har förmåga att
motverka syrabildning. Till baskatjonerna räknas kalcium (Ca2+), magnesium
(Mg2+), kalium (K+) och natrium (Na+).
Förrådet av baskatjoner är större på
”god” än på mager mark. Så länge baskatjonerna finns kvar på markpartiklar-
2
3
OBS! Olika skalor
Figur 3.70 Försurning i skogsmark
i Skåne 1949–84
Acidification of forest soil in the south of
Sweden, 1949–84
Djup (cm)
0
20
40
4
60
80
100
Podsoler
(Barrskogsjordar)
3
1984
1949
4
5
pH (KCI)
0
1949
20
40
60
80
Brunjordar
(Lövskogsjordar)
3
1984
4
5
pH (KCI)
Källa: Naturvårdsverket Rapport 4061
Markförsurning
167
4
na är marken skyddad mot försurning.
Försurningen innebär att dessa joner
byts ut mot sura joner, dvs. väte- (H+)
och aluminiumjoner (Al3+).
Luftnedfallet av kväveföreningar har
hittills till stor del utnyttjats av växterna
som näringsämne. Kvävenedfallet har
dock på många håll börjat bli större än
vad växterna kan tillgodogöra sig. Överskottet utlakas genom markprofilen och
tar på sin väg genom marken med sig
baskatjoner. Överskottskvävet bidrar
alltså till att andra viktiga näringsämnen
minskar och utlakas till grundvattnet
tillsammans med kvävet.
Baskatjoner
Basmättnadsgraden i humusskiktet varierar från ca 10 % på småländska höglandet till nära 50 % på Gotland och i
östra Svealand. I B-horisonten har variationsvidden likartad fördelning men är
större, från ca 5 % till över 50 %. Relativt höga värden finns också i norra
Sverige. I södra Sverige finns en klar
skillnad mellan västra och östra regionen. Förändringarna mellan inventeringarna 1983–87 och 1993–96/97 är
små.
Halterna av utbytbart kalcium (Ca)
visar en likartad bild som basmättnaden,
med låga halter i sydväst och de högsta
i norr. I humusskiktet finns tendenser
till ökad Ca-koncentration i hela landet,
medan B-horisonten visar på ökning i
söder men minskning i norr, dock ej
signifikanta skillnader.
Halterna av magnesium (Mg) uppvisar inte någon tydlig fördelning över landet, möjligen med högre värden i humusskiktet i sydvästra Sverige. I B-horisonten är koncentrationen något högre
i norr än i söder. I detta markskikt är Mghalten signifikant lägre under den senare inventeringen; skillnaden är 30 %.
Aluminium löses ut i sur jord
I marken finns aluminium som ett av de
vanligaste ämnena, dels bundet till den
organiska substansen, dels oorganiskt
bundet i markmineralen. Största delen
är normalt oåtkomligt för växterna.
168 Markförsurning
I sur mark ökar risken för att aluminiumjoner löses ut till markvattnet från
markpartiklarna och transporteras genom marken och hamnar i grund- och
ytvatten där de sedan kan bidra till att
skador uppstår på olika levande organismer.
Andra metaller som kan frigöras vid
försurning är zink, bly, kvicksilver, kadmium, mangan och koppar. En del av
dessa är livsnödvändiga för växterna
medan andra är giftiga, t.ex. kadmium
och kvicksilver. Luftnedfallet av tungmetaller mäts genom att halterna i mossa bestäms. (Här kan noteras att direkta
depositionsmätningar också förekommer, t.ex. inom integrerad miljöövervakning, IM.)
Granen försurar mest
Även den vegetation som växer på marken kan bidra till försurningen. Olika
trädslag påverkar marken i olika hög
grad. I granskogsmark i Sydsverige är
försurningshastigheten flera gånger högre än i likartad lövskogsmark. Skillnaden
beror på granskogens större förmåga att
fånga upp luftföroreningar i partikel- eller gasform. Detta medför att marken
under grankronorna blir mer belastad av
de sura luftföroreningarna. Skillnaden
kan vara så stor som 2–8 gånger högre
belastning av vätejoner till granskog jämfört med bok- eller björkskog. Gran,
men även tall, har dessutom ytligare rotsystem än lövträden. Detta innebär att
det försurande näringsupptaget koncentreras till de övre markskikten, som därmed blir surare än i lövskog. Det bidrag
till markförsurningen som trädtillväxten
ger via näringsupptaget kan hos gran
vara upp till en tredjedel av markens totala vätejonstillförsel (se figur 3.71)
Lavvegetation – lågt pH
Markvegetationen indikerar markens
surhetstillstånd. Enligt Riksskogstaxeringens undersökningar visar örtvegetation högst pH, därnäst kommer gräs
samt blåbärsris, medan lavar visar lägst
pH. Skillnaderna beror på alla de faktorer som kan medverka till försurningen,
Figur 3.71 Olika trädslags försurande effekt
Acidification effects of different tree species
Kmolc/ha/år
5
4
Tillväxt
3
Atmosfärsdep.
2
1
0
Gran
Bok
Björk
Källa: Ekologiska institutionen, Lunds universitet
Figuren visar tillförsel av vätejoner (Kmolladdningar) genom försurande nedfall från
atmosfären (via luft och nederbörd) och
genom trädtillväxt. Jämförelse mellan gran,
bok- och björkskog på likartad mark i norra
Skåne.
t.ex. jordmån, markmineral, nederbörd
och luftnedfall samt vegetationens näringsupptag.
Den tilltagande försurning som konstaterats främst i södra Sverige ger förändringar i växtsamhällenas artsammansättning. Vissa gräs och halvgräs hör till
de arter som ökar på försurad mark,
medan en del örter, t.ex. viol, minskar.
Försurad mark kan bli bättre
Om det sura nedfallet upphör kan marken återhämta sig. Det visar försök som
utförts av IVL Svenska Miljöinstitutet
AB. Genom att bygga tak över ett skogsområde i Västsverige (1991) har det sura
nedfallet hindrats. Efter sju år hade halterna av sulfat, oorganiskt aluminium
och baskatjoner i avrinningsvattnet
minskat med 50–60 %. Däremot kunde ingen nämnvärd förändring i pH
konstateras.
Begränsade försök med kalkning av
skogsmark för att höja pH och basmättnadsgraden i marken förekommer.
Miljötillståndet
Radioaktivitet
Miljökvalitetsmål
Människors hälsa och den biologiska
mångfalden ska skyddas mot skadliga
effekter av strålning i den yttre miljön.
Källor till strålning
Joniserande strålning kommer från olika källor. Naturligt förekommande källor är dels solen och den yttre rymden,
dels naturligt förekommande radioaktiva ämnen i marken och i vår kropp.
Denna s.k. bakgrundsstrålning går inte
att påverka.
Det finns också naturligt förekommande strålningskällor där stråldosen till
människor kan påverkas. Exempel på
detta är radon i inomhusluft, strålning
från byggnadsmaterial och kosmisk
strålning ombord på flygplan. När strålningskällor används avsiktligt i planerade verksamheter är dosen till människor
påverkbar och kan regleras. Exempel på
detta är användningen av radioaktiva ämnen inom kärnkraftsproduktion, sjukvård,
forskning och industri. Radiologiska olyckor inom t.ex. kärnkraftsproduktion samt
kärnvapenprov och deras följdverkningar
kan ge stråldoser. Dosen till människor från
Tabell 3.72 Allmänhetens strålmiljö
The radiation environment of the general public
Strålkälla
Sjukvård
Medicinsk undersökning
Naturligt förekommande
strålkällor
Rymden
Marken
Kalium-40 i kroppen
Radon inomhus
Byggmaterial
Kosmisk strålning
ombord på flygplan
Planerade verksamheter
Kärnkraft
Strålkällor i sjukvård,
forskning, industri
Anrikning och spridning av
radioaktiva ämnen
Genomsnittlig
stråldos, mSv/år
0,7
1
2*
0,1
Olyckor
Kärnkraft
Kärnvapenprov etc.
Individers vanor
*Gäller stråldos från radon inomhus
Källa: Avdelningen för miljöövervakning och
mätning, SSI
Miljötillståndet
olyckor kan minskas genom information
och gränsvärden för livsmedel.
Den genomsnittliga stråldosen till allmänheten från olika strålningskällor redovisas i tabell 3.72. Radon i inomhusluft ger den genomsnittligt högsta stråldosen, men variationerna från det genomsnittliga värdet är stora.
Dosgränser
Högsta tillåtna dos till allmänheten från
alla planerade verksamheter med strålning är 1 millisievert (mSv) per år. För personer som arbetar med strålning är den
högsta tillåtna dosen 50 mSv under ett år.
Samtidigt gäller att under fem på varandra
följande år får den sammanlagda dosen vara
högst 100 mSv (dvs. i medeltal 20 mSv/år).
Radioaktivitet
innebär att instabila atomkärnor sönderfaller och avger sin överskottsenergi i form
av joniserande strålning. Aktiviteten eller
styrkan hos ett radioaktivt ämne anger
antalet atomkärnor som sönderfaller per
tidsenhet. Den mäts i becquerel (Bq). 1 Bq
= 1 sönderfall per sekund. Olika typer av
strålning har olika biologisk verkan. Man
räknar därför om stråldoser från strålning
av olika slag till en jämförbar s.k. effektiv
dos, som uttrycks i sievert (Sv).
Vanliga årliga stråldoser till människor
ligger i intervallet millisievert (mSv) till mikrosievert (µSv) från enskilda strålningskällor. Om man konsumerar 1 kg livsmedel/
vecka som har 300 Bq cesium-137/kg blir
stråldosen 0,2 mSv/år.
1
2
Torveldning är exempel på en verksamhet som kan leda till anrikning av naturligt förekommande radioaktiva ämnen.
Mätning av strålning
Statens strålskyddsinstitut (SSI) mäter
kontinuerligt strålning från radioaktiva
ämnen i marken och luften samt den
kosmiska strålningen vid 37 mätstationer i landet. Stationerna ingår i beredskapen mot radiologiska olyckor. Syftet
med mätningarna är i första hand att
upptäcka en eventuell ökning i strålningen utöver den naturliga variationen.
Efter reaktorolyckan i Tjernobyl 1986
ökade värdena i t.ex. Umeå tiofalt under
några dagar, för att sedan minska.
Strålning till följd av människan
Genom mänskliga verksamheter kan
radioaktiva ämnen anrikas, spridas och
omfördelas i naturen. Ett exempel är att
miljön har förorenats med radioaktiva
ämnen från kärnvapenprov, främst på
1960-talet, och av nedfall av cesium-137
från Tjernobylolyckan 1986.
Dostillskott kan komma direkt från
markbeläggningen och intag av förorenade livsmedel eller indirekt då råvaror
från förorenade områden används, t.ex.
vid biobränsleeldning eller pappersmassetillverkning. Halterna av cesium-137 i
insjöfisk, vilt, bär och svamp kommer att
vara förhöjda under lång tid i de områden där Tjernobylnedfallet var störst.
Källor till radon i bostäder
Radon kommer från sönderfallande radium, ett radioaktivt ämne som finns i
naturen. Radongasen sönderfaller till
radondöttrar som via inandningsluften
kan ge skador i luftvägar och lungor.
Radon i hus kan komma från marken,
byggnadsmaterial och hushållsvatten.
Radontillförseln från marken varierar
beroende på markens beskaffenhet och
husets täthet mot marken. Den luft som
finns i marken har en radonhalt på
5 000–2 000 000 Bq/m3. Eftersom lufttrycket oftast är lägre inomhus än utomhus kan radonhaltig luft sugas in i husen
via otätheter i grundkonstruktionen.
Enligt en klassning av Boverket är
10 % av Sveriges yta högradonmark
(t.ex. mark som innehåller alunskiffer,
grusåsar), 70 % normalradonmark (t.ex.
morän) och 20 % lågradonmark.
Stenbaserade byggnadsmaterial avger
radon, i regel i små mängder. Ett undantag är alunskifferbaserad gasbetong (s.k.
blåbetong) som avger större mängder.
Blåbetong producerades mellan 1929
och 1975.
Djupborrade brunnar i områden med
hög uranhalt i berggrunden kan ge vatten med höga radonhalter.
Radioaktivitet
169
3
4
4
