Konduktivitet

Salter är kemiska föreningar som består av positivt laddade katjoner och negativt laddade anjoner när de är lösta i vatten. De lösta jonerna kan leda elektrisk ström i vattnet. Vattnets konduktivitet (elektriska ledningsförmåga) ger ett sammantaget mått på vattnets innehåll av lösta ämnen (joner), men det bör observeras att olika joner är olika effektiva att leda elektricitet.  Konduktivitet anges i enheten milliSiemens per meter (mS/m) eller i enheten mikroSiemens per centimeter (µS/cm).

En ökning av vattnets konduktivitet kan indikera inträngning av havsvatten eller annan påverkan av vatten med sämre kvalitet. Vattnets konduktivitet är lätt att mäta i fält, och kan därmed användas för att enkelt undersöka om en eller flera brunnar eller andra provtagningsplatser har kraftigt förhöjda halter av klorid eller andra salter.

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?

Bakgrundshalter

Konduktiviteten är ett mått på den totala mängden lösta joner i grundvattnet. Konduktiviteten är hög i områden med lättvittrade jordlager eller berggrund. Konduktiviteten kan även vara hög i områden som påverkas av havsvatten, antingen genom att området tidigare legat under hav eller vid grundvattenuttag i nära anslutning till havet. Den är ofta hög i områden med sedimentär berggrund, eftersom de sedimentära bergarterna ofta är lättvittrade och dessutom kan innehålla rester av havssalter. Den elektriska konduktiviteten kan även vara hög i urbergsområden där jordlagren innehåller sedimentärt material, till exempel i Uppland. I områden med svårvittrad berggrund som inte har legat under havet efter senaste istiden är annars konduktiviteten oftast låg. Eftersom konduktiviteten ökar när joner frigörs vid vittring, så är den ofta högre i djupare grundvatten än i grunda grundvatten. Även förekomst av saltpåverkat grundvatten ökar generellt med djupet, vilket leder till högre konduktivitet.

Påverkanskällor

Även om konduktiviteten naturligt är hög i vissa grundvatten, är det vanligt att konduktiviteten ökar vid uttag av grundvatten i brunnar som är för djupa i förhållande till sötvattenmagasinets mäktighet. Vid brunnsborrning är det mycket viktigt att brunnsborraren under borrningen löpande mäter konduktiviteten, eller kloridhalten, för att kontrollera salthalten i grundvattnet. Mätresultaten ska föras in i på brunnsprotokollet [1].

Vanligtvis är bergborrade brunnar påverkade av relikt havssalt snarare än av direkt havsvatteninträngning. Inträngning av nutida havsvatten förekommer främst vid stora grundvattenuttag ur sand- och grusakviferer eller ur porösa sedimentära bergarter i direktkontakt med havsvatten, samt i bergborrade brunnar mycket nära strandkanten.

Vägsalt, lakvatten från deponier och avlopp kan alla ge ett markant tillskott till konduktiviteten i grundvattnet.

Bedömning av tillstånd

För konduktivitet har grundvattnets tillstånd delats in i fem klasser. För att få en bättre redovisning av jonfattiga vatten har emellertid tillståndsklass 1 delats. Grundvattnets innehåll av joner medför att vattnet naturligt har en viss konduktivitet. När vattnet passerar genom marklager och berggrund tillförs lösta joner som exempelvis HCO₃ (alkalinitet) och kalcium, successivt från vittringsprocesser. Djupt grundvatten har i allmänhet längre uppehållstid än ytligt grundvatten, och generellt ökar därför konduktiviteten med djupet och bergborrade brunnar har i allmänhet högre konduktivitet än brunnar i jordlagren. I områden med lättvittrade jord- och bergarter, det vill säga främst områden med innehåll av kalk, är konduktiviteten högre än i områden med mer svårvittrade jord- och bergarter. Det är ganska vanligt att vatten i sedimentära berggrundsområden har konduktivitetsvärden i klass 5 (över 150 mS/m). I områden med relikt saltvatten eller vid intrusion av havsvatten är konduktiviteten också förhöjd. I havsnära lägen på västkusten kan även depositionen av luftburet salt ge förhöjd konduktivitet i grundvattnet.

Grundvattnets konduktivitet – indelning efter provtagningsplats och fördelning i procent

 Resultatet baseras på data i SGU:s databaser 2023.

Konduktivitet i dricksvatten

I Livsmedelsverkets föreskrifter om dricksvatten (LIVSFS 2022:12) anges för allmän vattenförsörjning att konduktivitet är en indikatorparameter med gränsvärdet 2 500 µS/cm (mätt vid 20°C, tidigare angivet som 250 mS/m). Gränsvärdet är satt från teknisk synpunkt – vattnet bör inte vara aggressivt och leda till korrosion.

För enskild vattenförsörjning anger Livsmedelsverket inte något riktvärde [2], [3].

Påverkan på ytvatten

Större förändringar i ytvattnets konduktivitet, såväl ökningar som minskningar, kan indikera påverkan på ytvattenlevande organismer eftersom konduktiviteten avspeglar salthalten. Påverkan beror på vilka ämnen som har gett den förändrade konduktiviteten, exempelvis kan pH-minskningar i jonfattiga vatten ge starkt förhöjda konduktivitetsvärden eftersom vätejonen mycket effektivt leder elektrisk ström.

Eftersom grundvatten normalt är betydligt jonstarkare än ytvatten kan mätning av konduktiviteten längs ett vattendrag ibland användas för att identifiera punkter där djupare grundvatten strömmar ut till ytvattendraget.

Mätning av konduktivitet

Det är lätt att i fält mäta konduktiviteten genom att använda en konduktivitetsmätare. Konduktiviteten är emellertid starkt beroende på vattnets temperatur och ökar cirka två procent vid en temperaturökning på 1 °C. Vid mätning på laboratorium anges ofta att konduktivitetsmätningen gäller vid 25 °C. I fält är grundvattentemperaturen vanligtvis betydligt lägre, vilket behöver beaktas.

Många konduktivitetsmätare har en inbyggd temperaturkompensation, men annars bör vattentemperaturen vid mättillfället antecknas. Det är också viktigt att mätaren har ett lämpligt mätområde för de vatten som ska analyseras. En del mätare är avsedda för mycket jonstarka vatten (exempelvis havsvatten) och ger för dålig noggrannhet i grundvatten. Andra mätare har ett alltför lågt mätområde för att kunna mäta grundvatten med lite högre konduktivitet. En del mätare kan mäta inom flera olika mätområden, det är då viktigt att hålla reda på vilket mätområde som använts vid mätningen. Konduktivitetsmätare anger ofta resultatet i µS/cm (10 µS/cm = 1 mS/m).

I Sverige har enheten mS/m i flera decennier använts för dricksvatten. I Livsmedelsverkets nya dricksvattenföreskrifter (LIVSFS 2022:12) används i stället µS/cm, vilket kan komma att förändra hur laboratorier redovisar analysresultat.

Olika joner är olika effektiva vad gäller att leda elektrisk ström och ger därför olika stort bidrag till konduktiviteten. I tabellen anges ungefärliga värden på olika joners konduktivitet i (mycket jonsvaga) vatten.

En summering av de olika jonernas bidrag till konduktiviteten ger ett ungefärligt värde på konduktiviteten, som vanligtvis är högre än det uppmätta. Detta beror bland annat på att ingen hänsyn tas till fö­rekomst av jonpar och andra komplex. Den beräknade kondukti­viteten kan justeras ner med hjälp av nedanstående formel [4].

Korrigerad konduktivitet = K_korr

K_korr = f × K_beräknad där

f = 0,98 för K_beräknad ≤ 15

f = 0,95 för 15 < K_beräknad ≤ 30

f = 0,92 för K_beräknad > 30

Beräkningen kommer från Undersökningstyp: Övervakning av grundvattenkvalitet [4].