Det naturlige indhold af metaller i jorden, det såkaldte baggrundsniveau, er på grund af geologiske variationer yderst varieret, men kan alligevel betragtes som et lukket system i ligevægt, hvor dyr og planter er tilpasset områdets indhold af tungmetaller. Siden midten af det forrige århundrede har menneskets industrielle aktiviteter resulteret i at metaller bundet i fossile brændstoffer og andre geologiske materialer er frigivet til vort miljø. Den eksplosive stigning i forbruget af råmaterialer har således medført en global spredning af tungmetaller i det terrestriske miljø via atmosfærisk nedfald eller lokal forurening gennem fx tilførsel af affaldsprodukter og gødning.
Landbrugs- og miljøpolitikken medfører at landbrugsarealer bliver omlagt til naturarealer eller skov. Derfor er det væsentligt samlet at kunne vurdere hvorvidt også de danske landbrugsjorder besidder en multifunktionalitet, eller måske endnu vigtigere: Om de på lang sigt har muligheden for at genvinde den. Det er derfor specielt vigtigt at vurdere miljøpåvirkningen fra tungmetaller da de ikke i samme grad som andre stoffer eller påvirkninger forsvinder fra miljøet igen.
I erkendelsen af at tungmetaller kan udgøre en potentiel risiko for planter, dyr og mennesker har Danmark sammen med andre lande, blandt andet Europa og Nordamerika, gennemført en række tiltag for at regulere brugen og spredningen af tungmetaller: fx regulering i brugen af cadmium-nikkelbatterier, indførsel af blyfri benzin og hagl samt fastsættelse af maksimalt indhold af tungmetaller i slam og handelsgødning.
Som et led i en landsdækkende tungmetalundersøgelse indsamledes i perioden oktober 1992 til januar 1993 jordprøver fra 393 kvadratfelter på landbrugs-, skov- og naturarealer jævnt fordelt i Danmark. I 1998 blev undersøgelsen suppleret med prøver udtaget af Bornholms Amt. Derudover er der indsamlet prøver fra 20 udvalgte marker som gennem en årrække har modtaget slam. Alle prøver er senere analyseret for arsen, bly, cadmium, kobber, krom, kviksølv, nikkel og zink.
Analyseresultaterne viser at danske jorder generelt ikke indeholder kritiske mængder af tungmetaller. Variationen af tungmetalindholdet er dog ganske stor, og i enkelte tilfælde er der målt værdier som ligger over de anbefalede jordkvalitetskriterier. Dette gælder især for nikkel, cadmium og kviksølv. De høje nikkelkoncentrationer skyldes primært naturlige forekomster.
Ønsket om at reducere brugen af cadmium og kviksølv i det danske samfund vil forhåbentlig bidrage til, at det nuværende niveau kan fastholdes eller formindskes. Arsens miljøpåvirkning er p.g.a. et mangelfuldt datagrundlag ikke vurderet i forhold til et økotoksikologisk jordkvalitetskriterium. Til sammenligning er det humantoksikologiske jordkvalitetskriterium derfor inddraget. Der er behov for yderligere undersøgelser af spredningen og effekterne af arsen før en endelig vurdering kan foreligge.
Jordens tungmetalindhold synes primært at være styret af jordbundens sammensætning idet jordens naturlige indhold af metaller kan forklare den altovervejende del af indholdet af krom, nikkel, zink og i mindre grad cadmium, kobber og arsen. Indholdet af kviksølv og bly er styret af andre forhold end jordtypen og må således primært tilskrives forurening. Det har ikke i denne undersøgelse været muligt at identificere forureningskilder idet forskelle i atmosfærisk nedfald, arealanvendelse, befolkningstæthed og forbrug af gødning, hverken alene eller samlet, kan forklare de fundne variationer i jordens indhold af tungmetaller. Dette er ikke overraskende set i lyset af at det totale indhold af tungmetaller i topjorden normalt er meget stort i forhold til de nuværende tilførsler. For de fleste tungmetallers vedkommende vil der med den nuværende tilførsel gå adskillige år før det svarer til 1 % af jordens nuværende indhold.
Umiddelbart er tungmetalindholdet lavest på naturarealer, men da disse generelt befinder sig på mere sandede jorder end f.eks. agermarker, findes der ingen klar sammenhæng mellem tungmetalindholdet og arealanvendelsen. Det er i denne undersøgelse ikke muligt at se forskel på tungmetalindholdet i marker med og uden slamgødning.
Hovedkonklusionerne af denne første landsdækkende tungmetalundersøgelse er således at tungmetaller ikke udgør et alvorligt miljøproblem i danske landbrugs og naturjorder. Dette udelukker ikke, at der lokalt, f.eks. i byområder og på forurenede grunde, findes tungmetalkoncentrationer, der bør give anledning til bekymring. Da tungmetallerne ikke nedbrydes, og da de stadigt tilføres jorden fra luften og via gødnings- og slamudbringning, vil der være behov for løbende at følge tungmetalindholdet i de danske jorder. Herved kan eventuelle ændringer overvåges, og samtidigt kan det sikres, at de fastlagte jordkvalitetskriterier til stadighed overholdes på danske jorder uden for industri- og byområder. De nuværende tilførsler er så små i forhold til jordens totalindhold, at det må anbefales at Kvadratnetundersøgelsen tidligst gentages i 2003.
Den del af tungmetalindholdet som knytter sig til jordens egenskaber, er beregnet for hver km2 i landet ved anvendelse af en lineær model der baserer sig på jordens indhold af ler, silt, sand og humusstoffer. Jordbundsoplysningerne er hentet fra et generelt jordbundskort. For hvert af målepunkterne beregnes forskellen mellem det målte indhold af tungmetal og den værdi man kunne forvente på baggrund af jordens sammensætning. Forskellen mellem disse to tal er et mål for den del af tungmetalindholdet som stammer fra andre kilder. På baggrund af punktmålingerne er størrelsen af dette bidrag udregnet i hver af landets km2 ved hjælp af en geostatistisk metode kaldet Krieging.
Landsdækkende kort over jordens indhold af arsen, kobber, krom, nikkel og zink er herefter fremstillet ved at summere bidragene fra jorden med bidragene fra andre kilder. Indholdet af bly, cadmium og kviksølv er ikke i samme grad knyttet til jordens egenskaber. Derfor er de landsdækkende kort fremstillet ved for hver km2 i landet at beregne værdier som udelukkende er baseret på de målte data. Beregningsmetoden har ligeledes her været Krieging.
Kortenes farvesignatur dækker skalaen fra grøn til rød og er afstemt således at mørk rød svarer til slambekendtgørelsens jordkvalitetskriterier, mens en sort farve signalerer værdier der er højere end slambekendtgørelsens jordkvalitetskriterier. For arsens vedkommende anvendes en værdi på 10 mg/kg da slambekendtgørelsen ikke inkluderer et jordkvalitetskriterium for arsen på landbrugsarealer. De grønne nuancer signalerer at indholdet er under slambekendtgørelsens jordkvalitetskriterium.
De økotoksikologiske jordkvalitetskriterier er fastsat med henblik på at beskytte de mest følsomme organismer i naturlige økosystemer. Dette har ingen umiddelbar relevans for jordbrugsarealer hvor brugen af gødning, pesticider og anden jordbehandling skaber store tilsigtede ændringer i økosystemerne.
Når de økotoksikologiske kriterier alligevel er inddraget i en samlet kvalitetsvurdering af de danske jorder, er det ud fra en betragtning om at opretholdelsen af alle jordens naturlige funktioner (multifunktionalitet) kan være afgørende for muligheden for senere at inddrage arealerne til anden brug.
De danske økotoksikologiske jordkvalitetskriterier indeholder en bred
margen af sikkerhed mod miljøeffekter. En overholdelse af disse kriterier
sikrer derfor at indholdet af de otte undersøgte grundstoffer ikke
befinder sig på et niveau der forhindrer jordens naturlige funktioner.
Det er dog vigtigt at understrege at alle jordens funktioner ikke er sikrede
ved at opfylde kvalitetskriterierne for tungmetaller eftersom disse ikke inddrager
effekter af andre påvirkninger, f.eks. brugen af pesticider, dyrkning
af monokulturer, pløjning og forsuring.
Indholdet af tungmetaller i de danske jorder er langt fra homogent fordelt, og på de følgende sider (Figur a-h) beskrives den geografiske fordeling af metallerne samt mængden og arten af de arealer der har et indhold som ligger over de to jordkvalitetskriterier. Desuden diskuteres kortfattet om disse koncentrationer udgør miljømæssige problemer.
|
|
|
Figur
c. Cadmium er også stort set jævnt fordelt over hele
landet, dog med lidt lavere indhold i de vestjyske jorder. Der er ingen
sikre forskelle mellem indholdet af cadmium i naturjorder og andre jorder
hvis jordbundsforholdene på de forskellige arealer inddrages i
beregningerne. I mere end 10% af de danske jorder er indholdet af cadmium
højere end det økotoksikologiske jordkvalitetskriterium.
En stor del af jordens cadmiumindhold stammer fra jordbrugskalk og tidligere
tiders højere indhold af cadmium i handelsgødning og vil
formodentlig være hårdt bundet til jorden. Dette, sammen
med en miljøpolitisk beslutning om at reducere brugen af cadmium
i både det danske samfund og resten af EU, nedsætter alt
andet lige risikoen for miljøeffekter af cadmium også i
fremtiden. |
|
Figur d. Indholdet af kobber ligger overalt
i landet et stykke under de opstillede kvalitetskriterier. De højeste
koncentrationer findes på øernes og Østjyllands
lerholdige jorder. Selv når der korrigeres for jordbundsforskelle
er indholdet af kobber væsentlig lavere på naturarealer
og i løv- og nåleskove end på marker med eller uden
slamtilførsel. I lyset af at kobber tilføres landbrugsarealer
som plantenæringsstof samt gennem svinegylle, er denne forskel
ikke overraskende. |
|
Figur
e. Da indholdet af krom er stærkt afhængig af jordbundstypen,
følger den geografiske fordeling af krom ikke overraskende jordbundskortet
over Danmark med de laveste koncentrationer i de sandede jyske jorder.
Mere end 5% af de analyserede prøver indeholdt mere krom end
slambekendtgørelsens jordkvalitetskriterium på 30 mg/kg.
Disse prøver er jævnt fordelt over hele landet og skyldes
for langt den største dels vedkommende naturligt høje
forekomster af krom i jorden. Korrigeret for jordtypen er indholdet
således højere på naturarealer end på agerlandsmarker. |
|
|
|
Figur g. Langt den største del af variationen
i indholdet af nikkel kan forklares ved jordbundens sammensætning.
De højeste koncentrationer af nikkel findes således primært
i lerjorder. Det relativt høje antal målepunkter (18%)
som ligger over jordkvalitetskriteriet, tilskrives derfor heller ikke
menneskeskabte tilførsler, men afspejler snarere naturligt høje
nikkelkoncentrationer skabt ved forvitring af jordpartikler. Der er
ingen tydelige forskelle i nikkelindholdet på de forskellige biotoper
idet det lavere indhold på natur- og skovarealer primært
kan tilskrives forskelle i jordbundstyper. |
|
|
|