Giftige tungmetaller i ferskvann

Den sterke reduksjonen i sur nedbør har ført til ny bekymring. Nå siver mer humus fra jordsmonnet ut i drikkevannskildene. Med humusen følger giftige tungmetaller som kvikksølv og bly.

GIFTSTOFF-TRANSPORTØR: Professor Rolf Vogt ved Kjemisk institutt forteller at den økende mengden med humus, som gir den gulbrune fargen i vannet, frakter med seg giftige tungmetaller som kvikksølv, bly og kadmium. Foto: Ståle Skogstad.

Selv om den langtransporterte luftforurensningen og den sure nedbøren har avtatt med 60 til 80 prosent siden åttitallet, har de giftige etterlatenskapene fra datidens luftutslipp ført til store deponier med tungmetaller i jordsmonnet.

Paradoksalt nok viser det seg at mindre sur nedbør kan ha bidratt til et annet miljøproblem.

– Kvaliteten på overflatevannet er i ferd med å endres. Nå renner humus i større grad fra jordsmonnet og ut i ferskvann. Med humusen følger forurensninger, slik som tungmetaller, forteller professor Rolf Vogt på Miljøkjemi ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Oslo.

– Vi sliter med lagre som kan forårsake høye konsentrasjoner av tungmetaller i vannet over lang tid. Det er snakk om flere hundre år. Et av de mest betenkelige tungmetallene er kvikksølv. Selv om kvikksølvet neppe er et problem for drikkevannet, vil kvikksølvet tas opp av organismer i vann og øke i konsentrasjon oppover i næringskjeden. I enkelte områder er kvikksølvinnholdet i fisk så høyt at kostholdsekspertene advarer mot å spise stor fisk. Faren er så stor at gravide må holde seg unna alle store ferskvannsfisker som gjedde og ørret, mens folk flest bare kan spise fisk fra disse områdene én gang om måneden.

Rolf Vogt snakker ikke bare om kvikksølvforurensning.

– Andre farlige tungmetaller, som bly og kadmium, lekker også sakte ut av jordsmonnet. Det renner dessuten ut en del sink og tinn, forteller Rolf Vogt.

Fraktes med humus

Kjemiprofessoren forsker på transporten av forurensning fra jord til vann, for det er slik at forflytningen av tungmetallene i stor grad er styrt av mengden løse humusstoffer i jordvannet. Humus gir den gulbrune fargen i vannet som skyldes nedbrytingen av organiske materialer i naturen, slik som planterester. Problemet er størst der det fins mye vannløselig humus i jorda.

Selv om humus er en kompleks blanding av mye og er umulig å klassifisere, kan kjemikerne generelt si at humus er et materiale som inneholder mange forskjellige kjemiske grupperinger som binder til seg tungmetaller.

– Humusen har mange ”klør”, slik at tungmetallene sitter godt fast. Det er dette som gjør det mulig for tungmetallene å komme ut av jordsmonnet.

De siste årene har en rekke vannverk rapportert om økende mengder humus i drikkevannskildene. Selv om konsentrasjonen også øker i andre deler av Europa og i Nordøst-Amerika, mener Rolf Vogt at Norge trolig er det landet som er mest utsatt.

– Årsaken er at vi, i motsetning til andre land, i større grad henter drikkevannet fra overflatekilder i stedet for grunnvann. Da er vi mer sårbare for økningen av humus.

Vannverkene bruker mye tid og penger på å fjerne humusen.

– Humus assosieres med forurensning. Kombinasjonen humus og klor- desinfisering er uheldig og kan føre til helseskadelige forbindelser. Humus fører også til mikroorganismer og slamdannelser i vannrørene.

Jokeren

Foruten filtrering fjerner vannverkene humusen i drikkevannet ved blant annet å tilføre aluminium-ioner.

Overraskende nok har det vist seg at aluminium kan være den store jokeren i jakten på hvorfor drikkevannskildene blir gulere. Før tiden med mye sur nedbør, kom det mye humus fra jordsmonnet og ut i drikkevannskildene. Først da den sure nedbøren kom, ble vannet klarere.

Mineralsyrene i den sure nedbøren vasket aluminium-ionene ut av jorda. Ionene bandt seg til humusen. Det førte til at humusen ble mindre vannløselig og ble holdt mer tilbake i jordsmonnet. Rolf Vogt mener dette kan være forklaringen på at det rant mindre humus ut i overflatevannet på sytti- og åttitallet.

– Den sterke nedgangen i sur nedbør har ført til den motsatte effekten. Selv om det er bra at det kommer mindre forurensning med nedbøren, er det bygd opp et lager av tungmetaller i jorden som nå i økende grad kan bli ført ut i overflatevannet med humus.

For å forstå sammenhengen bedre, studerer forskningsgruppen til Vogt humusen fra en rekke nordiske forskningsfelter. De har alle forskjellige karaktertrekk, slik som ulik andel myr, klima, høyde over havet, marin innflytelse og forurensningsbelastning.

Humusmåling

Forskerne har tatt et stort antall humusprøver.

For å ta prøver av humusen bruker de et mobilt vannrenseanlegg, der de filtrerer ut alt som er løst i vannet og tørker det til pulver.

– Problemet er at humusen tidligere har vært lite definert. Humusen har derfor vært forferdelig vanskelig å forholde seg til. Tidligere studerte man bare innholdet av humus med fargemålinger. Etter hvert ble det vanlig å måle mengden løst organisk karbon. Man brukte det man hadde, men analysene sa lite om effekten av humus. I dag har man bedre metoder til å karakterisere humusegenskapene.

Hele ideen til forskningsprosjektet kom da forskerne oppdaget at humuskonsentrasjonen i overflatevann hadde økt siden åttitallet.

– Vi visste at klimaet, spesielt temperatur og nedbørsmønster, spiller en viktig rolle for mengden humus i overflatevann. Men dette kunne ikke være hele forklaringen. Det måtte derfor være noe annet i tillegg. Det var da vi fikk ideen om at den økende mengden med humus i ferskvann kunne ha indirekte sammenheng med reduksjonen av sur nedbør. Forskningen vår vil ikke bare gi et svar på hvor mye vannverkene må oppgradere renseanleggene sine, den er også viktig for å forstå andre forurensningsprosesser i jord og vann, forteller professor Rolf Vogt ved Kjemisk institutt.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Fysikk, Miljøkjemi, naturmiljøkjemi, Kjemi Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:58
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere