Hoppa till huvudinnehåll

Artikel


Bild: Fredrik Theolin, SGU

Femtio års koll på grundvattnet

Bo Thunholm och Lena Maxe, Sveriges geologiska undersökning SGU. Publicerad: 2021-11-18

Redan i slutet på 1960-talet började övervakningen av grundvattnet. De långa tidsserierna visar hur vattenkemin har varierat sedan dess, inte minst när det gäller försurningen. Det tar lång tid innan en miljöpåverkan eller förbättring efter åtgärd syns i grundvattenmätningarna, varför långsiktighet är nödvändig.

Ursprungligen var syftet med grundvattenövervakningen att visa den naturliga variationen av grundvattenkemin och provtagningar utfördes främst vid stationer i relativt opåverkade naturområden. Under 1980-talet blev det viktigt att följa effekterna av försurningen. De senaste åren har övervakningen allt mer anpassats till vattenförvaltningens behov och fler mätvariabler och ytterligare provtagningsstationer har tillkommit.

Grundvatten provplats Bild: Fredrik Theolin, SGU

Källa i närheten av Ockelbo som har ingått i den nationella miljöövervakningen sedan år 1986.

Effekter av försurning

De tydligaste långsiktiga trenderna i grundvattenkemin beror på förändringar i nedfall av försurande ämnen. Sulfathalten i grundvattnet, som återspeglar nedfallet av svavelsyra, ökade i allmänhet under 1970-talet, för att sedan från 1980-talet i huvudsak minska. Andra mätvariabler som är nära kopplade till försurningen uppvisar inte samma tydliga förändring. Alkaliniteten, det vill säga grundvattnets förmåga att motstå försurning, har i allmänhet stigit något under de senaste 30 åren. Motsvarande utveckling med stigande värden kan ses för pH.

Grundvattnet i ett provtagningsrör vid Sandhammaren visar tydliga effekter av minskande utsläpp och nedfall av svavel. Sulfathalten i grundvattnet har minskat sedan 1980-talet samtidigt som pH har stigit.

Metallhalterna minskar

Halterna av arsenik, bly, och kadmium har i allmänhet minskat. En av anledningarna är att tillsatsen av bly i bensinen minskade under 1970-talet för att helt upphöra i början av 1990-talet. Även den avtagande försurningen kan ha bidragit till minskad rörlighet i marken för bly och kadmium. Det bör noteras att data från metaller i grundvatten endast brukar kunna utvärderas från mitten av 1990-talet. Orsaken är att de tidigare analysresultaten bedöms ha begränsad användbarhet för att utvärdera tidsserier.

 

Blyhalten i det ytliga grundvattnet har i allmänhet sjunkit sedan 1990-talet. Äldre analysmetoder med höga kvantifieringsgränser kan dock ge skenbara trender. Exempel från en källa vid Sveg.

Tydliga årstidsvariationer

Vid många stationer syns tydliga årstidsvariationer – även om detta kan yttra sig på lite olika sätt. Ett mönster är att halterna av olika ämnen är som högst under senare delen av vintern för att sedan bli som lägst i samband med snösmältningen under vårmånaderna. Detta syns till exempel i en källa i morän i Dorotea, Västerbotten. Halterna av exempelvis kalcium är nästan dubbelt så höga före snösmältningen i mars som vid provtagningen i maj eller juni. Detta årstidsmönster förekommer ofta i norra Sverige där grundvattennivåerna brukar vara som lägst i slutet av vintern innan snösmältningen under våren. Sedan sjunker halterna under våren när den smältande snön ger stigande grundvattennivåer.

I många fall kan årstidsvariationer i grundvattnets kemiska sammansättning förekomma. Orsaken är ofta kopplad till årstidsvariationer med höga halter i slutet av vintern och låga halter i samband med tillförsel av grundvatten vid snösmältningen. Exempel från en källa vid Dorotea som visar variationerna i kalcium och pH.

Provtagning av grundvatten Bild: Johan Carlström, SGU
Bild: Johan Carlström, SGU

Provtagning i en källa som även används för vattenförsörjning av ett hushåll.

Grundvattenrör Sandhammaren Bild: Johan Carlström, SGU
Bild: Johan Carlström, SGU

Observationsrör i vid Sandhammaren som har provtagits sedan år 1971.

Lång tid innan effekter av åtgärder syns

Det tar ofta lång tid innan effekterna av miljöförbättrande åtgärder får genomslag i grundvattnet. I exempelvis rullstensåsar, där vattnet har lång omsättningstid, kan även lättrörliga ämnen finnas kvar mycket länge. Ett sådant ämne är klorid, som kommer från vägsalt. Ett annat exempel är svavelhalterna, som var som högst i nederbörden i början av 1970-talet men gav ett maximalt genomslag i grundvattnet först tio år senare. Orsaken är grundvattnets omsättningstid i kombination med att sulfatjonerna från svavlet kan binda till jordlager i marken. I andra fall kan det handla om ämnen som lagrats i marken under längre tid, exempelvis många metaller. I sådana fall kan det ta flera decennier innan effekter av miljöförbättrande åtgärder syns i grundvattnet.

Ett övergripande syfte med miljöövervakningen har varit att visa på diffus påverkan, exempelvis nedfall av långtransporterade luftföroreningar. Alltså inte i första hand att visa effekter av specifika föroreningskällor, så kallade punktkällor. Oftast beror förändringarna i grundvattenkemin på storskalig påverkan, men ett typiskt exempel på lokal påverkan är när nitrathalten i grundvattnet ökar avsevärt vid skogsavverkning, bland annat eftersom det inte längre finns några träd kvar som tar upp kväve.  Ett annat exempel är påverkan av vägsalt som ibland kan förekomma på tämligen stora avstånd från vägarna genom att det transporteras med grundvattnet.

Variationer i grundvattnets nitrathalt kan ofta bero på förändringar i markanvändning i tillrinningsområdet. De högre nitrathalterna i tidsseriens början och efter 2010 skulle kunna bero på att nitrat frigjorts i samband med skogsavverkning. Exempel från en källa vid Emmaboda.

Förändrad kloridhalt i grundvattnet som orsakas av vägsalt. Variationen bedöms både bero på förändrade vägsträckor och på förändrade mängder vägsalt. Exempel från en källa i Tärnsjö.

Bättre analysmetoder

Både metoderna för provtagning och analys har utvecklats under tiden som övervakningen pågått, och det måste vi ta hänsyn till när data ska utvärderas. Många mätvariabler har låga halter och äldre analysmetoder hade inte tillräcklig noggrannhet för ge säkra resultat. Kvantifieringsgränsen, alltså den lägsta halt som vid analys kan accepteras med godtagbar noggrannhet, har tack vare bättre mätmetoder blivit allt lägre under åren. Äldre analysresultat kan därmed bli svåra att hantera vid utvärdering av längre tidsserier. Detta gäller exempelvis bly- och kadmiumhalter där kvantifieringsgränsen tidigare låg betydligt högre. Utvärdering av data kan i sådana fall ge trender som inte stämmer med verkligheten.

Långa tidsserier viktiga

Data från de långa tidsserierna visar på behovet av en långsiktighet inom miljöövervakningen av grundvatten. Förändringarna sker vanligtvis långsamt och det tar ofta mycket lång tid innan effekter av miljöpåverkan kan noteras i grundvattnets kvalitet. Detta gäller inte minst den pågående klimatförändringen med stigande temperaturer och förändringar i grundvattenbildning.

grundvattenkälla i snö Bild: Fredrik Theolin, SGU

Provtagning i en källa i närheten av Gällivare.