Handledning Bedömningsgrunder för grundvatten

Kalcium

Kalcium (Ca2+) är tillsammans med magnesium (Mg2+), natrium (Na+) och kalium (K+) de positiva joner som har högst halt i grundvattnet. Tillsammans kallas de ofta baskatjoner. De tillförs grundvattnet genom vittring av berggrunden men även genom nederbördens innehåll av havssalter och genom inträngning av saltvatten, antingen i strandnära lägen vid kusten eller genom påverkan av relikt saltvatten. Kalcium och magnesium utgör tillsammans vattnets totalhårdhet.

Kalcium ingår i många hushålls- och industrikemikalier.

Kalcium.png

Kartorna visar en generaliserad bild av grundvattenkvaliteten. I stora delar av Sverige är det ont om data, vilket ger större osäkerheter i kartbilden. Detta markeras på kartan med svagare färg. Områden som ligger inom tre kilometer från närmaste provtagningspunkt är markerade med starkare färg.

Läs mer på sidan Vad visar kartorna?

Grundvattnets kalciumhalt – procentuell fördelning av uppmätta halter inom varje kartklassområde

I tabellen visas för varje klass (färg på kartan) vilka halter i grundvattnet som kan förväntas. För klassen mindre än 10 mg/l (blå områden på kartan) kan exempelvis noteras att endast 56,3 procent av analyserna från brunnarna i jord har halter under 10 mg/l. Övriga brunnar i jord i de blå områdena på kartan har således högre kalciumhalt.

Ca

Grundvatten i jord

 

 

 

Grundvatten i berg

 

 

 

 

Uppmätta halter, mg/l

 

 

Antal analyser

Uppmätta halter, mg/l

 

 

Antal analyser

 

< 10

10–20

20–60

60–100

≥ 100

 

< 10

10–20

20–60

60–100

≥ 100

 

 Kartklass

%

 

%

 

< 10

56,3

26,2

15,7

1,5

0,4

1 440

54,9

21,7

21,0

1,8

0,5

819

10–20

34,4

35,0

28,4

1,9

0,2

4 999

25,9

31,9

38,8

2,4

1,0

4 199

20–60

15,3

22,5

46,3

12,5

3,4

6 598

8,1

13,0

60,4

14,7

3,7

23 203

60–100

4,4

4,3

24,7

39,1

27,5

2 698

5,3

5,9

39,2

35,1

14,5

5 691

≥ 100

4,9

2,5

9,9

30,1

52,7

1 004

6,5

6,4

29,4

30,0

27,7

880

Alla

22,1

22,4

32,7

13,7

9,0

16 739

10,9

14,1

52,6

16,7

5,7

34 792

 

Kalcium – geokemisk beskrivning

Kalcium är det femte vanligaste grundämnet i jordskorpan. Kalcium uppträder huvudsakligen som katjon i en mängd olika mineral, till exempel karbonater (kalcit, dolomit), sulfater (gips, anhydrit), fosfater (apatit) och silikater (plagioklas, amfibol, pyroxen). Kalcium är också den viktigaste komponenten i kalksten, som till övervägande del består av kalcit.

De största kalciumanomalierna i morän förekommer på Öland och Gotland där berggrunden består av ordovicisk och silurisk kalksten och märgel. Nära kusten i nordöstra Uppland förekommer höga kalciumkoncentrationer i morän som härrör från proterozoisk kalksten, dolomit och marmor men också från paleozoiska karbonatstenar i Bottenhavet som transporterats av isen under den senaste nedisningen. I Västergötland (nära Billingen) kan höga kalciumhalter kopplas till paleozoisk kalksten och skiffer. I sydvästra Skåne speglar höga kalciumkoncentrationer paleocen–eocen kalksten och märgel. I Jämtland korrelerar kalciumanomalier med paleozoiska karbonatstenar i Kaledoniderna. I Lappland härrör höga halter av kalcium främst från basiska vulkaniska bergarter som är rika på plagioklas, amfibol och pyroxen, samt i mindre utsträckning från proterozoiska karbonatstenar [1].

 

Bakgrundshalter

Kalcium och magnesium utgör tillsammans vattnets så kallade totalhårdhet. Kalcium- och magnesiummineral är ofta lättvittrade. Detta gäller i synnerhet karbonatmineral, vilka bygger upp kalkbergarterna kalksten och dolomit. Vattnet i kalkpåverkade områden (region A, D, F och H) är i allmänhet hårt. Hårt vatten är också relativt vanligt i berggrundvatten. Kalciumhalterna är normalt högre i bergborrade brunnar än i brunnar i jordlagren. I områden med kalkhaltiga jordlager är dock kalciumhalterna i brunnar i jord normalt högre än i bergborrade brunnar. Bakgrundshalten i det ytliga grundvattnet i jord är 11 mg/l som medianvärde med 90:e percentilvärdet 85 mg/l [2].

Det finns ett samband mellan alkalinitet och kalcium eftersom båda produceras genom vittring.

Påverkanskällor

Halterna av kalcium kan vara förhöjda genom mänsklig påverkan från bland annat gruvor, stenbrott, förorenad mark och deponier. Det beror dels på att material som bryts eller deponeras kan ha höga kalciumhalter, men också på att ändrade kemiska förhållanden, till exempel sänkta pH-värden, kan frigöra kalcium. Den urbana miljön kan ge höga halter av kalcium från vittrande betong. Längs vägar som saltas är ofta halterna av kalcium, och även magnesium, förhöjda i grundvattnet. Detta beror på att en del av det natrium som finns i vägsaltet byts mot kalcium- och magnesiumjoner som finns adsorberade på markpartiklarna (jonbyte). Kalciumklorid (och även magnesiumklorid) kan användas för dammbindning på grusvägar.

Bedömning av tillstånd

Kalcium utgör tillsammans med magnesium huvuddelen av vattnets så kallade totalhårdhet. Totalhårdhet kan anges i enheten Ca (mg/l). För att beräkna magnesiums bidrag till totalhårdheten multipliceras magnesiumhalten (mg/l) med 1,65 innan den adderas till kalciumhalten. Totalhårdheten kan också anges i tyska hårdhetsgrader (ºdH). En tysk hårdhetsgrad motsvarar ungefär 7,14 mg Ca/l.

Halten av kalcium i grundvatten kan vara naturligt hög, framför allt i områden med kalkberggrund eller kalkhaltiga jordar. Kalciumhalten är också ofta hög i bergborrade brunnar i övriga områden.

Grundvattnets tillstånd avseende kalcium redovisas i fem klasser.

Klass

Tillstånd

Ca (mg/l)

Kommentar

1

Mycket låg halt

< 10

Vanlig halt i ytligt jordgrundvatten i urbergsområden.

2

Låg halt

10–20

 

2

Måttlig halt

20–60

Minskar korrosionsrisk.

4

Hög halt

60–100

 

5

Mycket hög halt

≥ 100

Gränsvärde vid allmän vattenförsörjning. Tjänligt med anmärkning vid enskild vattenförsörjning

 

Grundvattnets kalciumhalt – indelning efter provtagningsplats och fördelning i procent

Klass

 

1

2

3

4

5

Kalcium, Ca (mg/l)

 

< 10

10–20

20–60

60–100

≥ 100

 

Antal

 

 

%

 

 

Större vattentäkt i jord

2 151

26,5

24,2

28,0

15,6

5,6

Enskild brunn i jord

17 229

19,6

22,7

34,4

14,0

9,3

Källa i jord

1 812

47,2

20,8

19,5

7,8

4,7

Rör i jord

277

45,1

13,7

20,6

15,2

5,4

Större vattentäkt i berg

1 203

9,4

17,2

47,4

18,8

7,2

Enskild brunn i berg

39 712

10,9

14,3

52,6

16,5

5,6

Provpunkter – jord

21 557

23,0

22,6

32,3

13,7

8,5

Provpunkter – berg

40 919

10,9

14,4

52,5

16,6

5,7

Alla provpunkter

66 162

15,2

17,3

45,3

15,5

6,7

Resultatet baseras på data i SGU:s databaser 2023.

Halter i dricksvatten

Höga halter av kalcium i grundvattnet kan begränsa dess användbarhet som dricksvatten, främst på grund av tekniska problem [3].  Både mycket mjuka och mycket hårda vatten kan ge upphov till korrosion och förhöjda metallhalter i kranvatten. Vid kalciumhalter mellan 20 och 60 mg/l minskar risken för korrosion i distributionsanläggningar [4], [5].  Betydelsen av låga kalciumhalter för att korrosion ska utvecklas har dock ifrågasatts [6].  Vid naturligt låga kalciumhalter är ofta även pH-värdet och alkaliniteten låg, och vattnets innehåll av naturliga organiska ämnen högt. Detta är faktorer som kan medföra ökad korrosion.

I Livsmedelsverkets föreskrifter om dricksvatten (LIVSFS 2022:12) anges att kalcium är en indikatorparameter med gränsvärdet 100 mg/l. För dricksvatten från mindre vattentäkter anger Livsmedelsverket [4] att kalciumhalter över 100 mg/l medför att vattnet är tjänligt med anmärkning.

Vid mycket hårda vatten (kalciumhalter över 100 mg/l eller motsvarande totalhårdhet) finns risk för utfällningar i ledningar och olika installationer och att skador på textilier vid tvätt kan uppkomma. Kalkutfällningar bildas när vattnet hettas upp eftersom kalciumkarbonat, till skillnad från andra mineral och salter, är mindre lösligt i varmt än i kallt vatten. Hårt vatten kräver också att mer tvättmedel används än vid tvätt med mjukt vatten.

Studier har visat att hårt dricksvatten skulle kunna ge en lägre dödlighet i hjärtinfarkt än mjukt vatten, men olika studier har gett motsägelsefulla resultat. Säkrast är resultaten vad avser magnesiumhaltens betydelse. Det uppges att magnesiumhalter över 9,8 mg/l och kalciumhalter högre än 70 mg/l skulle kunna minska dödligheten [7]–[9]. Det är vanligt att vatten med hög hårdhet avhärdas för att undvika problem med kalkutfällningar i teknisk utrustning. Vid avhärdning byts vanligen kalcium- och magnesiumjoner ut mot natriumjoner i ett filter. Ur ett hälsoperspektiv är det förmodligen bättre att inte låta avhärda det vatten som ska användas som dricksvatten.

Påverkan på ytvatten och terrestra ekosystem

Utflöde av grundvatten bidrar i de allra flesta söta ytvattensystem till huvuddelen av de baskatjoner som är nödvändiga för såväl växt- som djurliv. I synnerhet magnesium, kalium och kalcium men även natrium utgör viktiga näringsämnen [10]. Baskatjoner kan även skydda mot negativ påverkan från toxiska metaller. I mjuka ytvatten är metaller som kadmium och zink mer skadliga för känsliga organismer än i vatten med högre hårdhet [11], vilket påverkar bedömning av vilka halter som är acceptabla i ytvatten (Havs- och vattenmyndighetens föreskrifter om klassificering och miljökvalitetsnormer avseende ytvatten. HVMFS 2019:25. Att hårda vatten skyddar känsliga arter kan även gälla för klorid [12]. Inom skogsbruket bedöms tillgång till ett mineralrikt, ytligt och rörligt markvatten bidra till hög skogstillväxt i nedre delen av sluttningar. Sådant markvatten är ofta beroende av kapillär upptransport från grundvattenzonen.

Utströmmande grundvatten med höga kalciumhalter kan ge upphov till utfällning av kalktuff när halten koldioxid sjunker till följd av att vattnet luftas. Utflöde av mineralrikt vatten som innehåller kalk gynnar kalkberoende arter och skapar kalkrikkärr.

Tröskelvärde och vända-trend-värde för grundvattenförekomster

Kalcium ingår inte i tröskelvärdeslistan i tabell 1 i bilaga 3 till SGU:s föreskrifter om kartläggning, riskbedömning och klassificering av status  (SGU–FS 2023:1). När vattenmyndigheterna fastställer ett tröskelvärde för en parameter i en grundvattenförekomst ska det göras utifrån anvisningar i SGU:s föreskrifter. Parametrar som inte ingår i tröskelvärdeslistan har inga beslut om miljökvalitetsnormer, men omfattas av övriga bestämmelser i miljöbalken och annan lagstiftning. Om mänsklig verksamhet leder till förhöjda halter som kan medföra skada för människors hälsa eller för miljön ska vattenmyndigheten meddela detta till SGU, som vid behov gör ett tillägg till tröskelvärdeslistan

SGU:s föreskrifter om kartläggning, riskbedömning och klassificering av status (SGU–FS 2023:1).

 

Senast ändrad 2024-01-29

Skriv ut