Vand og jordbund

Vandbalanceligningen

Nedbør = fordampning + afstrømning + ændring i grundvandsmængde

Vandets kredsløb

  • Drikkevand kommer fra grundvandet, kilder, overfladevand og saltvand som forarbejdes.
  • Kildevand er grundvand, men kan springe ud hvor der er mulighed for det.
    • Kan kun løbe ned.
  • Fx københavnere importerer vand fra Roskilde.
    • Mange mennesker på lidt plads.
    • Meget asfaltering gør at der kun kommer lidt grundvand til byen.
  • Kredsløbet starter i havet hvor der fordampes til skyerne – det korte kredsløb.
  • Hvis der er nedbør over havet vil det ende i havet og på et tidspunkt fordampe igen.
  • Hvis der er nedbør over by vil vandet ende som overfladisk afstrømning, fx i søer og åer – det lange kredsløb.
  • Noget vil synke ned i grundvandet.
  • Overskydende vil ende i havet.
  • Spildevand er fx kloakker og rensningsanlæg.
  • Hvis nedbør falder over bjerge vil det måske ende som sne/is på toppen og følge sæson og temperaturer før det smelter og løber ned ad bjerget hvor det følger det ”lange kredsløb”.
  • Sidstnævnte er det længste kredsløb.
  • Grundvandet er delt op i to af grundvandsspejlet. Over er det umættede grundvand og under er det mættede grundvand – det vil sige at alle hulrum osv. er fuld af grundvand og der er ikke plads til mere.
  • Potentielfordampning – den fordampning som kunne ske når der er forskellige faktorer som spiller ind.
  • Aktuelfordampning – den fordampning som rent faktisk sker.

1

Grundvandsdannelse

  • Nedbør og fordampning
  • Noget nedbør siver ned til grundvandet.
  • Smeltning af isbjerge og gletschere.
  • Størst mulighed for dannelse i nedbørsrige måneder.
  • Bedst mulighed i vintermåneder med meget nedbør.
  • Dårligst om sommeren hvor planter optager meget af vandet.
  • Om sommeren henter vi vand op.
  • Om vinteren bliver der fyld op naturligt.

Nedsivning af vand er nemmere i sandjord end i lerjord, da porrerne er større i sandjord – dvs. der er mere plads mellem kornene til vandet at sive igennem. Ler er mere kompakt og sværere at gennemtrænge.
Lerjord har dog flere porer, men de er meget mindre.

Nettonedbør

  • Forskellen mellem nedbør og evapotranspiration. (transpiration + evaporation)
  • Det vil sige nedbør minus det der er fordampet.

Overfladisk afstrømning

  • Kort
    • Nedbør og fordampning.
  • Langt
    • Nedbør – fordampning – noget finder vej til åer som ender i havet – fordampning – noget ender i grundvandet.
  • Længst
    • Nedbør – sæsonbetinget afsmeltning – løber ikke ned i jorden, men det ad bjerget – kan evt. resultere i oversvømmelse – gennem kloak og rensningsanlæg før det ender i ø, sø eller hav.

Forurening

Forurening af grundvand

  • Nedbør gennemsiver jord før den når grundvandet.
  • Lerjord er mest effektiv til at rense vandet.
  • Mikroorganismer nedbryder forurenede organiske stoffer.
    • Også tungmetaller bindes sammen her.
  • Dybere lerlag tilbageholder skadelige stoffer som er opløst i vandet.
  • Der findes i dag flere og flere uønskede stoffer i vores vand.
  • Fx, BAM (2,6-diclorbenzamid), som dannes af pesticider.
    • BAM giver flest problemer for vores drikkevand.
  • Man ilter vandet for at slippe af med bland andet jern og mangan.
    • Når disse stoffer reagerer med ilt opstår der tungtopløselige stoffer.
  • Også svovlbrinte og methan fjernes ved iltning.
    • Ved denne proces forbedres vandets smagskvalitet.

Punktforurening

Arealmæssigt begrænsede forureninger.

  • Fra gamle lossepladser og industrigrunde.
  • Giftstoffer som kan forårsage alvorlige forureninger.
  • Fx, kemikaliefabrikker, medicinalvarefabrikker, servicestationer, farve- og lakproducenter og gasværker, akkumulatorfabrikker.
  • Man vil ikke kunne bebo disse steder.
  • Grundvandet kan blive udrikkeligt, smage dårligt eller skulle renses eller importeres fra andre områder.
  • Man kan plante træer (fx poppel) for at hjælpe jorden. Dette virker dog kun på mindre kritiske områder.
  • På mere kritiske områder kan man varme jorden op til 100 grader, hvorefter man suger de frigivne gasser op fra den forurenede jord.
  • Tungmetaller må man fjerne fra jorden og efterlade på specielle steder hvor man på forhånd har forhindret at det kan nedsive til grundvandet.
  • Som husholdning kan man forhindre punktforurening ved at undgå kunst- og giftgødning (fx til ukrudt)

Fladeforurening

Forurening der belaster store områder.

  • Fx, landbruget.
  • Gødning og pesticider.
  • Afbrænding af fossile brændstoffer (kul, olie, naturgas).
  • Pesticider bekæmper ukrudt, skadedyr og svampe,
    • Bruges både i landbrug, haver, parker, skove og på fortove.
  • Hvis de nedsiver til grundvandet kan de ændre vores arveanlæg, være kræftfremkaldende og fosterskadende.
  • I store mængder kan det resultere i at dyr og planter bliver resistente, samt det kan skade nyttedyr (bier og mariehøns) på en negativ måde.

Jord og jordbund

Materiale og partikeldiameter
Sten Over 20mm
Grus 2-20mm
Sand 0.06-2mm
Silt 0.002-0.06mm
Ler Under 0.002mm
  • Tekstur definerer de faste jordpartiklers størrelsesfordeling i jordbunden.
  • En jordbund med passende blanding af forskellige partikelstørrelser, er en god jord.
  • Struktur, enkeltpartikelsstruktur/enkeltkornet (hvor store porrer der er) (typisk for sand) og krummestruktur (”noget der sætter sig sammen i større klumper”)(typisk for lerede jorde).
  • Moræneaflejringer består af sten, grus, sand, silt og ler.
  • Hver type jord har hver sin størrelse og hver sin størrelse af porrer (mellemrum mellem hver partikel).

”Det naturlige filter”

Lerjord kan rense vandet pga,

  • Mikroorganismer (svampe og bakterier) nedbryder forurenede organiske stoffer, samt nitrat som omdannes.
  • Positive metal-ioner kan renses ud af vandet.
    • Også tungmetaller bindes sammen her, da lerkolloiderne er negativt ladet.
  • Nitrat og fosfat bliver til blåler (indeholder uiltet jern.) Når dette iltes bliver det til rødler.
  • 2NO3 + Fe2+ -> FeO2 + N2 + 2O
    • N2 er nitrogen.
  • Dybere lerlag tilbageholder skadelige stoffer som er opløst i vandet.
  • Man kan dog stadig finde giftige stoffer i vandet alligevel hvis der er sprækker og revner i lerlaget, som gør at noget af det nedsivende vand kan komme ned til grundvandet, uden at gennemgå filtreringen.
  • Det vil sige at det nedsiver hurtigere end jorden kan nå at rense det.

Nitrat

  • Gødning tilsættes fordi, når landmanden høster sine marker, så fjerner han kvælstof fra jorden. For at jorden ikke forringes og dermed forringer høsten, må kvælstof erstattes af noget andet – fx kunstgødning.
    • Kunstgødning består typisk af kvælstof, fosfor og kalium, men man kan også bruge husdyrgødning/naturgødning.
  • Gødning kan med nedbør ende i vådområderne.
  • Overskud af nitrat kan medføre at planterne optager hurtigt nitrat, som kan have sundhedsskadelige virkninger for mennesker. Blandt andet omdannes det i tarmene til nitrit som kan ændre vores DNA så disse celler udvikler sig til kræftceller.
  • Desuden vil det overskydende nitrat sive ned i grundvandet eller til vådområder og samme sundhedsrisici er at finde.
  • Konsekvenserne i vådområder kan være at al den overskydende gødning giver næring til alger, som overproducerer sig selv og resulterer i mindre lys til bundplanterne som efterhånden dør. Resultatet er en bund-død sø/fjord/havområde.
  • Nedbrydningen på bunden går i stå og der kommer iltmangel. Resultatet heraf er forgiftede og/eller døde fisk og bunddyr.
  • Overdreven brug af husdyrgødning kan medføre nitratforurening.
  • den høje indhold af jernforbindelser kan lerjord fjerne nitrat når det siver ned igennem.
  • Bakterier i meget iltfattig jord (meget våd jord) vil kunne bruge nitrat til at ånde. Derfor skaber man våde områder omkring forurenede steder.

Jordbund

Mineraljord

  • Det nederste jordlag (udgangsmateriale for jordbunden).
  • Jord som indeholder en usorteret blanding af sten, grus, sand og ler.
  • I mange tilfælde er det også blandet op med kalk.
  • (Istiden), smeltevandsslette danner basis for den danske mineraljord – overvejende slette i vest.
    • Moræneaflejringer i øst.
  • Det er de fire forskellige jord (horisonter)(førn, a-horisont, b- horisont og c- horisont.
  • I Danmark er jorden ca. 1½-2meter tyk.
  • Tekstur definerer de faste jordpartiklers størrelsesfordeling i jordbunden. En jordbund med passende blanding af forskellige partikelstørrelser, er en god jord.
  • Struktur, enkeltpartikelsstruktur/enkeltkornet (hvor store porrer der er) (typisk for sand) og krummestruktur (”noget der sætter sig sammen i større klumper”) (typisk for lerede jorde).
  • Krummestruktur er vigtig for jordbunden, da både vand og ilt skal kunne trænge igennem.
  • En jord med meget sand er ikke en god jord, da nedbør siver lige igennem og ikke efterlader de nærende næringssalte på overfladen.

 

 Vandløb

  • Et vandløbssystem er defineret ved et hovedvandløb med tilløb fra bække og åer.
  • Vandmængden afhænger af nedbørsmængde, fordampning og oplandets størrelse, altså de ting som bruger vandet.
  • Strømhastigheden afhænger af faldet,
    • Jo længere nede er strømmen hurtigere fordi der ikke er meget modstand i vandbevægelsen fordi vandløbet bliver bredere og dybere.
  • Et vandløbs erodering, evne til at transportere og aflejre materiale afhænger af,
    • Vandmængden, strømhastigheden, mængden og kornstørrelsen af det medbragte materiale samt bundens art.
    • Jo større hastighed, des grovere materiale – større evne til at erodere.

Ungt vandløb

  • Faldet er stort,
  • Dalen er smal,
  • V-formet tværprofil,
  • Eroderer i bunden.

Modent vandløb

  • Ringe fald,
  • Ikke i stand til at erodere bunden,
  • Eroderer i siderne og skaber slyngninger,
  • Erosion sker langs slyngningerne,
  • Bredden bliver større,
  • Balance mellem det materiale som tilføres og det som transporteres væk.

Gammelt vandløb

  • Lille fald,
  • Lav strømhastighed,
  • Ingen erosion,
  • Transportevnen er næsten væk.

Klimaændringer på globalt plan

  • Klimaændringerne vil ændre vandressourcen på globalt plan da,
    • Stigende gennemsnitstemperaturer vil smelte de polare iskapper samt Grønlands Indlandsis hvilket vil resultere i at vandstanden i verdenshavene vil stige.
    • Kystlinjen vil blive rykket ind i landet.
    • Afløbshøjden bliver rykket.
    • Kloakrør kan komme til at ligge under grundvandsspejlet.
    • Mindre nedbør – resulterer i tørke.
  • I Danmark er 99% af drikkevandet grundvand.
  • På grund af klimaændringerne vil dannelsen af grundvand i Danmark påvirkes,
    • Fordelingen af vand bliver mere ekstremt – vådere vintre, tørrere somre.
    • Grundvandet vil stige i områder med sandet jord.
    • Grundvandet vil falde i områder med leret jord.
Reklamer