En storm i et glas spildevand - og det reelle problem

Det vil tage årtier at få et godt vandmiljø, men vi skylder vores børn og børnebørn at komme i gang, så vi ikke overlader hele regningen til dem, skriver professor i vandmiljø, der her gennemgår fosfor i vandmiljøet: kilder, effekter og løsning.
Brødtekst

I maj måned fik kommunerne omkring København den ’gode idé’ at lave et planlagt overløb af 160.000 m3 mekanisk renset spildevand til Øresund. Bortset fra at timingen var maksimalt uheldig, så er det ikke noget, som ville udgøre et problem for vandmiljøet.

Udledningen ville udgøre 4 pct. af det normale årlige overløb af mekanisk renset spildevand og indeholder ca 0,7 ton P (P = fosfor) ud af en årlige udledning i Danmark på ca 2.100 ton P.

Men lige i starten af badesæsonen er det simpelthen dumt. I maj bruger folk virkelig Øresund, så der er et sundhedsaspekt, planteplankton er potentielt P-begrænset, og et par måneder senere er vil det organisk stof bidrage til sæsonsen iltsvind. Vent til december!

Hændelsen er dog en god anledning til at genbesøge spørgsmålet om fosfors betydning for vandmiljøet. Hvor kommer fosfor fra, hvad betyder det, og kan og skal vi reducere udledningerne?

Eutrofiering er den kaskade af negative effekter, som opstår, når man tilfører fosfor og kvælstof til vandmiljøet. Den relative effekt af de to stoffer afhænger af, hvilket stof som er mest i underskud.

Når vandet starter sin vandring fra kilden på land og ud mod havet, er det fosfor. Fosfor er simpelthen mere ’sjældent’ i jorden end kvælstof. Derfor er fosfor oftest det mest begrænsende stof for planter i ferskvand. På vejen gennem vandløb, søer og fjorde mistes der gradvist kvælstof ved nitratånding (denitrifikation), så på et tidspunkt tipper balancen, og nu det kvælstof, som er mest i underskud.

Der er dog bredt interval fra store søer med lille opland, over fjorde, til de indre farvande, hvor fosfor i perioder er det mest begrænsende næringsstof. I marine områder er fosfor det mest begrænsende stof om foråret; i fjordene fra april til hen i juni, i de åbne områder kun i nogle uger om foråret.

Minimumsloven er en forsimpling

I 1840'erne formulerede de to tyskere Sprengel og Liebig hypotesen en ’minimumlov’, dvs. at plantevækst altid er begrænset af det næringsstof, som er mest i underskud. Vi har sikkert alle et billede af tønden med stave af forskellig højde på nethinden (dem, der ikke har, kan klikke her, red.): Vi ved nu, at er det en forsimpling, som ikke holder i virkeligheden.

Både for den enkelt planteplanktoncelle og for hele økosystemet er væksten ofte begrænset af både fosfor og kvælstof. Når cellen oplever et stof komme i underskud, vil den allokere ressourcer til strukturer og enzymer, som kan hjælpe med at skaffe mere. De ressourcer – energi, næringsstoffer – går fra andre processer og betyder, at vækstraten falder.

I Storebælt er forholdet mellem uorganisk kvælstof og fosfor ofte under 16 om sommeren, dvs. kvælstof er mest i underskud, men koncentrationen af uorganisk fosfor er omkring 0,2 µM. En koncentration, hvor væksten er halveret for mange arter af planteplankton. I slutningen af 1980’erne faldt tilførslerne af fosfor dramatisk (se figur nedenfor), og vi så markante forbedringer af miljøtilstanden, især i fjordene.

SYNSPUNKTET FORTSÆTTER UNDER ILLUSTRATIONEN'

Fosfor havmiljø
Udviklingen i udledninger af fosfor fra dansk land til havmiljøet fra 1979 til 2018. Tallene fra før 1990 er beregnet på en anden måde og mere usikre end tallene fra 1990 og frem.​ ​
Illustration: Stiig Markager/Aarhus Universitet

Særlig problemstilling i Østersøen

I Østersøen er der den særlig problemstilling, at cyanobakterier trives og fikserer kvælstof fra luften. Cyanobakterier kræver meget fosfor, så i Østersøen er mere fosfor også lig med en højere tilførsel af kvælstof. Konklusionen er derfor klar; kvælstof betyder mest for havmiljøet, men fosfor er også vigtigt og det vigtigste næringsstof i ferskvand.

Danmarks landbaserede udledninger af fosfor har ligget konstant omkring 2.100 ton pr. år siden 2003 (se figuren ovenfor). Det er 14 pct. af niveauet i 1980’erne. Den markante reduktion fra midt i 1980’erne til 1995 skyldes indførslen af fosforfældning i renseanlæg.

Hvor kommer P så fra i dag? Figuren allernederst viser fordelingen på kilder. Den helt dominerende kilde er landbruget, som bidraget med 65 pct. af det antropogene fosfor. Urenset spildevand står for 13 pct. ligeligt fordelt på spildevand fra ikke-kloakeret spredt bebyggelse og overløb i kloaksystemet. Fosfor i renset spildevand står for den samme mængde. På figuren er dette delt op på fire fraktioner.

Godt 10 pct. af renseanlæggene står for 75 pct. af udledningerne

Lovkravet i dag er på højst 1,5 mg P liter-1, mens en almindelig minimumsstandard er 0,5 mg P liter-1. Der er 748 renseanlæg i Danmark, men langt hovedparten er meget små anlæg, som f.eks. renser vandet fra en campingplads eller nogle få huse, mens 76 anlæg står for 75 pct. af udledningerne, heraf står Storkøbenhavn alene for 21 pct.

Det er kun relevant at se på effekten af bedre rensning i de store anlæg. Hvis alle 76 store anlæg levede op til en standard på 0,5 mg P liter-1, ville P-udledninger reduceres med 80 ton eller 4 pct. For udledninger til ferskvand er kravet højest 0,3 mg P liter-1, og en reduktion til det niveau for alle anlæg vil give yderligere 47 ton mindre P ud i havmiljøet. Nu er vi oppe på en reduktion på 7 pct.

Det teknisk mulige er at komme ned på omkring 0,1 mg P liter-1, og det ville give yderligere 55 ton P år-1. De resterende 99 ton kommer fra den udledning, som ligger under 0,1 mg P liter-1 og fra de 672 meget små anlæg. Havbrug står for omkring 64 ton eller 4 pct. af udledningerne.

Den primære kilde er landbrugets udledninger

Hvad kan man gøre? Det er indlysende, at den primære kilde er landbrugets udledninger, som især opstår, fordi svinegylle indeholder mere fosfor i forhold til kvælstof, end det som er planternes behov. Hvert år tilfører man således mere fosfor, end planterne behøver. Det sætter sig på lerpartikler og føres ud i vandløbene.

Et effektivt virkemiddel er at genindføre dyrkningsfri randzoner langs alle vandløb. De bør variere fra f.eks. 3 m langs små grøfter til f.eks. 100 meter langs store vandløb og suppleres med beplantning og vådområder – såkaldt intelligente randzoner.

Vi ved, at minimum 15 pct., og måske op til 30 pct., af landbrugsarealet skal tages ud af drift af hensyn til emission af klimagasser, kvælstof og biodiversitet, og at det i høj grad er de samme jorder, som kan tilbageholde fosfor, så er det er bare endnu en grund til at komme i gang med at udtage lavbundsjorderne.

Det kan langt hen ad vejen gøres uden omkostninger for skatteyderne, idet disse jorder primært dyrkes pga. EU's hektarstøtte på omkring 2.000 kr. pr ha. Med det nye EU-budget er det muligt at målrette landbrugsstøtten, og et bortfald af hektarstøtten til vandløbsnære arealer vil betyde, at dyrkning af disse jorder ikke længere er rentabel.

En særlig problemstilling omkring vådområder og oversvømmelse af vandløbsnære områder er, at det i starten vil får fosforudledningerne til at stige. Når tidligere landbrugsjord bliver vandmættet, frigøres der fosfor, fordi jorden bliver iltfri.

Der er bare ingen vej udenom. De puljer af fosfor, som i dag ligger i landbrugsjorden, skal bare ud, før vi kan komme videre. Det er som at gå til tandlægen; første gør det ondt, men så bliver det bedre. Mange steder er merudledningen af fosfor kortvarig, og forestillingen om at disse udledninger er et problem, skyldes en naiv forestilling om, at vandmiljøet kan forbedres i løbet af få år. Det er ikke tilfældet.

De puljer af fosfor, der ligger i landskabet, og af både kvælstof og fosfor på bunden af søer og fjorde, vil påvirke vandmiljøet negativt i årtier fremover. Sådan er det bare. Vores generation har ødelagt vandmiljøet. Det kan blive bedre i vores levetid, hvis vi har viljen til at reducere den samlede mængde af næringsstoffer, der cirkulerer i landskabet, men vi kommer ikke i mål, før vores børnebørn er voksne. Sorry – men sådan er virkeligheden.

Man bør også sætte ind mod spildevand

Man bør selvfølgelig også lave en indsats mod den tredjedel af fosforudledningerne, som stadig kommer fra spildevand og andre punktkilder. Her er to-strenget kloakering og nedsivning af regnvand på egen grund to centrale virkemidler.

Endvidere en gradvis tilslutning af spredt bebyggelse til kloaksystemet og en omlægning af kloaksystemet, så mere af spildevandet renses på store effektive anlæg, koblet med krav om højst 0,3 mg P liter-1 i udløbsvandet i dag og mindre fremover. Disse tiltag koster penge, og de 99,8 pct. af befolkningen som, ikke er fuldtidslandmænd, betaler i dag en vandafledningsafgift, som er steget 10-20 gange over de sidste årtier.

Men der er ingen vej udenom. Det koster at rydder op. Desuden er fosfor den mest begrænsede ressource, vi har. Med det nuværende forbrug har vi fosfor tilbage til 50 til 100 år, og der er ingen alternativer – det indgår i vores dna. Vi skal altså i gang med at recirkulere fosfor, og her det essentielt, at vi begynder at genanvende fosfor i spildevand – endnu en grund til at effektivisere rensningen.

En indsats skal give mest miljø for pengene

Et virkemiddel, som kan realiseres over nogle år, og som også har en positiv effekt mod oversvømmelser, er et helt generelt krav om nedsivning af tagvand på egen grund. Noget, som vil reducere mængden af overløb.

I 1993 købt jeg hus i Hillerød, og dengang foreslog kommunalpolitikeren Tue Tortzen at indføre det som et krav i kommunen. I dag, 27 år efter, vil flertallet i Hillerød stadig ikke kræve det! På trods af at Hillerød afvander til Arresø og dermed til en ferskvandsrecipient. Modstanden skyldes vel frygten for vælgerne, som skal have 10.000 til 100.000 kr. for en villagrund op af lommen.

Men; man kan jo låne dem pengene med pant i ejendommen ligesom indfrosne ejendomsskatter. Og pengene får ejeren igen, når de sælger, i form af en højere pris for en ejendom, som lever op til moderne krav.

En indsats for at nedbringe fosforudledninger bør selvfølgelig vægtes, så man får mest miljø for pengene. Det er meget dyrt at grave et velfungerende et-strenget kloaksystem op for at lave det to-strenget. Det er uden for rammerne af denne artikel at lave en egentlig økonomisk analyse, men et interessant aspekt er den forskel, der i dag er på afgiften på udledninger. Den er på 165 kr. pr. kg fosfor for spildevand, mens den er nul for landbrug og havbrug. På fig. 3 er anført den potentielle afgift, hvis alle udledning blev behandlet på samme måde.

Landbruget står for 90 pct. af de antropogene udledninger af kvælstof, og udledningerne stiger med omkring 2 pct. hvert år. Heldigvis er det langt hen ad vejen det samme virkemiddel – en reduktion af landbrugsarealet – som er effektivt, så problemerne kan løses.

Men en løsning kræver handling, og det duer ikke at sidde på hænderne i 27 år. Det vil tage årtier at få et godt vandmiljø, men vi skylder vores børn og børnebørn at komme i gang, så vi ikke overlader hele regningen til dem.

Dette Synspunkt har også været bragt i kortere form i tidsskriftet Vand og Jord.

Læs interview med Stiig Markager om fosforpuljerne på bunden af de danske fjorde her.

Og hans vurdering af miljøtilstanden i Østersøen her.

 

Fosfor landbrug
Fordeling af fosfor på antropogene kilder baseret på data for de seneste år og Svendsen et al. 2012. Naturbidraget på 319 ton er trukket fra en total udledning på 2.127 ton. De 281 ton fra rensningsanlæggenes almindelige drift er delt op på fire kategorier. ’Ned til 0,5’ er det, der kommer som koncentrationer over 0,5 mg P l-1 fra de 76 renseanlæg, som står for 75% af udledningerne. ’0,5-0,3’ er den mængde P, som ville fjernes, hvis de 76 store anlæg reducerede koncentrationen i udløbet fra 0,5 til 0,3 mg P l-1. Tilsvarende er ’0,3 – 0,1’ den reduktion, man ville opnå, hvis man reducerede udløbskoncentrationerne fra 0,3 til 0,1 mg P l-1. ’Rest 0,1’ er den mængde P, der kommer som koncentrationer under 0,1 mg P l-1 fra de 76 store anlæg og fra de 672 små anlæg. Dertil kommer opdræt af fisk i havbrug og industri. Den præcise fordeling vil variere fra år til år, afhængig af nedbøren, som påvirker mængden af overløb. Tal i parentes er den afgift i millioner kroner, som skulle betales, hvis alle udledninger var underlagt den afgift, som gælder for spildevand på 165 kr. pr. kg. P.
Illustration: Vand og Jord/Stiig Markager