Handledning Bedömningsgrunder för grundvatten

Sulfat

Salter är kemiska föreningar som består av positivt laddade katjoner och negativt laddade anjoner när de är lösta i vatten. De flesta negativa joner (anjonerna) är lättrörliga i marken och grundvattnet. I vattenkvalitetssammanhang är bland annat de negativa jonerna klorid (Cl) och sulfat (SO42–) av intresse. Dessa joner är möjliga tecken på saltvatteninträngning eller påverkan från annat grundvatten av dålig kvalitet. Sulfat (och olika svavelföreningar) finns i nederbörd och luftdeposition, i jordlager och berggrund, och ingår även i många hushålls-, industri- och jordbrukskemikalier.

Sulfat.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 sulfathalt – procentuell fördelning av uppmätta halter inom varje kartklassområde

I tabellen visas för varje klass (färg på kartan) vilka halter i brunnsvattnet som kan förväntas. För klassen mindre än 10 mg /l (grå och blå områden på kartan) kan exempelvis noteras att 70,4 procent av analyserna från grundvatten i jord har sulfathalter under 10 mg/l.

SO4

Grundvatten i jord

 

 

 

Grundvatten i berg

 

 

 

 

Uppmätta halter, mg/l

Antal analyser

Uppmätta halter, mg/l

 

 

Antal analyser

 

<10

10–25

25–50

50–100

≥100

 

<10

10–25

25–50

50–100

≥100

 

 Kartklass

%

 

%

 

< 10

70,4

25,7

3,3

0,5

0,1

5 673

61,6

31,4

5,4

1,3

0,3

4 017

10–25

30,1

52,7

14,3

2,5

0,4

11 890

24,2

52,7

17,9

4,3

1,0

19 928

25–50

11,8

36,9

35,8

12,8

2,7

4 313

8,8

36,5

37,8

13,5

3,4

13 422

50–100

8,1

21,7

33,1

27,4

9,6

975

7,1

24,8

34,2

25,7

8,2

2 870

≥ 100

6,1

26,5

25,5

23,5

18,4

98

8,3

24,2

28,4

21,8

17,4

363

Alla

35,6

41,6

16,5

5,1

1,2

22 949

21,4

43,0

24,5

8,7

2,4

40 600

 

 

Svavel – geokemisk beskrivning

Rent svavel är sällsynt och grundämnet uppträder vanligtvis i sulfidform (till exempel pyrit, zinkblände, blyglans, magnetkis) och som sulfat (till exempel baryt, gips, anhydrit). Små mängder svavel finns i fältspat, glim­mer, pyroxen, apatit och sodalit. Skiffer med högt svavelinnehåll är vanligtvis rikt på organiskt material. Mafiska och ultramafiska bergarter, finkorniga sedimentära bergarter, kol och evaporiter kan ha höga svavelhalter.

I väldränerad jord oxideras svavel och bildar sul­fater. Jord med höga sulfidhalter som oxideras (till exempel genom dikning) kan avge stora mängder toxiska metaller. Dessa sura sulfatjordar är mycket sura och toxiska ämnen kan transporteras med grundvattnet till vattendrag och sjöar.

Generellt är svavelinnehållet i morän högre i södra Sverige än i norra delen av landet, vilket kan förklaras av skillnader i klimat och vittringsintensitet. Områden under högsta kustlinjen har förhöjda svavelhalter.

Vissa av de isolerade svavelanomalierna relaterar till sulfidmine­raliseringar och ultramafiska, metavulkaniska och metasedimentära bergarter, till exempel väster om Kiruna, Stora Pahtavaara (nära Karungi), Blaiken (norr om Storuman), norr om Skellefteå, i Bergslagen (Falun, Dannemora) och i Östergötland. Typiskt för morän som överlagrar svartskiffer är den förhöjda svavelhalten, t.ex. i Kaledoniderna i Jämt­land, i Västergötland (Billingen) och öster om Vättern. Det tunna moräntäcket som överlagrar kambro-siluriska och yngre sedimentära bergarter på Gotland, Öland och i Skåne har höga svavelhalter, san­nolikt från både antropogena och naturliga källor [1].

 

Bakgrundshalter

Under framför allt senare halvan av 1900-talet har hela Sverige utsatts för luftdeposition av försurande svaveldioxid [2]–[7] Depositionen har varit störst i sydvästra Sverige. Spåren av denna försurning återfinns i form av sulfat och tillhörande vätejoner i mark och vatten.


Sulfat bildas när svaveldioxid oxideras

SO2 + 0,5 O2 + H2O ↔ SO42– + 2 H+                            

svaveldioxid + syre + vatten ↔ sulfatjon + vätejon


Utsläpp och deposition

Utsläppen av svaveldioxid till atmosfären och därmed depositionen av sulfat har minskat betydligt sedan slutet på 1970-talet (se avsnitten pH och alkalinitet). Eftersom mycket sulfat har lagrats i marken och omsättningstiden för grundvattnet kan vara lång, så är halterna i grundvattnet generellt högre än vad som motsvaras av nuvarande deposition. De markvattenkemiska mätningar som genomförs i Svenska Miljöinstitutet AB:s (IVL) regi i skogsmark visar för 2015–2019 [8] på medianhalter på cirka 5,5 mg/l i Götaland och 4,2 mg/l i Svealand och på 2,4 mg/l i Norrland, vilket är något högre än den nivå som beräknas komma från depositionen. Diagrammen visar tidsutvecklingen i markvattnet i skogsmark, vilket ger en indikation på vilka bakgrundshalter som kan vara aktuella i ytligt grundvatten.

Läs mer i avsnitt pH

Läs mer i avsnitt Alkalinitet

 

Data från IVL Svenska Miljöinstitutet

Sulfathalten i grundvattnet i områden under den marina gränsen (MG) (det vill säga områden som varit täckta av hav efter den senaste istiden) och i områden med sedimentär berggrund, är vanligtvis avsevärt högre än dessa depositionshalter.

Sulfat kan reduceras till sulfid och mycket låga sulfathalter (under depositionsnivån) kan tyda på att starkt reducerande förhållanden råder (se avsnittet Syre och redoxförhållanden).

Läs mer i avsnitt Syre och redoxförhållanden

I områden som tidigare legat under havsnivån och i havsstrandsnära områden är sulfathalten naturligt förhöjd. Saltvattenpåverkade brunnar kan uppvisa en från övriga brunnar avvikande kemi. Proportionerna mellan främst jonerna klorid, natrium, kalcium, magnesium och sulfat skiljer sig från andra grundvatten.

Förhöjda sulfathalter förekommer naturligt i grundvatten i många sedimentära bergarter. I synnerhet skifferbergarter (alunskiffer) kan ge förhöjda sulfathalter.

Viktiga källor till sulfat i grundvattnet

 


Påverkanskällor

Den stora depositionen av sulfat som orsakades av stora utsläpp av svaveldioxid vid förbränning av svavelhaltiga bränslen och industriell aktivitet i Europa under 1900-talet ledde till markant ökade sulfathalter i grundvattnet framför allt i södra Sverige.

Förhöjda halter kan även uppstå lokalt, exempelvis vid ändrade grundvattenförhållanden i samband med vattenuttag eller dränering.

Avsänkning av grundvattennivåer i våtmarker, gyttjejordar eller andra jordlager eller bergarter med höga svavelhalter kan ge markant högre sulfathalter när organiskt bundet svavel eller sulfider oxideras i kontakt med luftens syre [10]. I områden som påverkas av gruvverksamhet kan extrema sulfathalter uppkomma genom oxidation av sulfidmineral [11], [12]. Upplag och användning av sulfidhaltiga berg-, schakt- eller muddermassor kan ge förhöjda sulfathalter i grundvattnet. Oxidation av sulfider leder till vatten med mycket låga pH-värden och hög metallhalt. Även andra typer av deponier och den urbana miljön, med exempelvis läckande avloppsledningar, ger ofta upphov till höga sulfathalter. Nu när depositionen av svavel minskat till mycket låga nivåer tillsätts svavel i mineralgödselmedel för att täcka grödornas svavelbehov.

Sulfathalten kan liksom kloridhalen öka vid uttag av grundvatten, detta gäller exempelvis vid anläggning av brunnar i områden som tidigare legat under havsnivån, eller som i dag ligger i direkt anslutning till havet. 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 (vanligtvis närmre än 200 m) [13].

Förhöjda sulfathalter förekommer naturligt i grundvatten i sedimentära bergarter. I synnerhet om lagerföljden inbegriper skifferbergarter (alunskiffer), kan förhöjda sulfathalter men även andra kvalitetsproblem uppstå vid stora grundvattenuttag. Det kan även bero på ökad kontakt mellan olika grundvattenförande lager genom borrhål i den sedimentära berggrunden [14]. Motsvarande problem kan även uppstå vid anläggningar för utvinning eller lagring av värme och kyla i grundvatten eller berg, eftersom temperaturförändringar ger upphov till konvektionsströmmar.

I syrefri miljö (reducerande förhållanden) kan sulfat omvandlas till svavelväte vilket kan resultera i mycket låga sulfathalter (under 2 mg/l), jämför med avsnittet Syre och redoxförhållanden.

Läs mer i avsnitt Syre och redoxförhållanden

Bedömning av tillstånd

Grundvattnets tillstånd avseende sulfat redovisas i fem klasser. För att ta hänsyn till bakgrundshalterna i södra respektive norra Sverige har emellertid tillståndsklass 1 delats. För sulfat sattes i tidigare (1999) i "Bedömningsgrunder för grundvatten" [15] bakgrundsvärdet 5 mg/l (Norrland och Svealand) respektive 10 mg/l (Götaland). Dessa halter motsvarar idag relativt höga nivåer i områden utan andra svaveltillskott. Depositionen av sulfat har minskat radikalt de senaste decennierna vilket har lett till sjunkande halter i grundvatten som saknar andra svaveltillskott. På många håll finns emellertid sulfider i berggrund och jordlager. Högre halter i grundvattnet återfinns bland annat under marina gränsen, MG, i sedimentära berggrundsområden och i områden med sulfidmineraliseringar. Gränsen för mycket hög halt (100 mg/l) har anpassats till Livsmedelsverkets riktvärde för tjänligt med anmärkning vid enskild vattenförsörjning.

Klass

Tillstånd

SO4 (mg/l)

Kommentar

1a

Mycket låg halt

< 5

Motsvarar ungefär sulfathalt från nuvarande deposition i Norrland och Svealand.

 

1b

Låg halt

5–10

Motsvarar ungefär sulfathalt från nuvarande deposition i Götaland.

 

2

Måttlig halt

10–25

Motsvarar ungefär sulfathalt i grundvatten som fortfarande är påverkat av tidigare deposition.

 

3

Relativt hög halt

25–50

Sannolikt att vattnet är påverkat av svavel från geologiskt ursprung eller från föroreningskälla. Halter över 100 mg/l innebär att dricksvattnet bedöms vara tjänligt med anmärkning vid enskild vattenförsörjning. Generellt tröskelvärde i grundvattenförekomster är 100 mg/l.

4

Hög halt

50–100

5

Mycket

hög halt

≥ 100

 

Grundvattnets sulfathalt – indelning efter provtagningsplats och fördelning i procent

Klass

 

1a

1b

2

3

4

5

Sulfat, SO4 (mg/l)

 

< 5

5–10

10–25

25–50

50–100

≥ 100

 

Antal

 

 

 

%

 

 

Större vattentäkt i jord

1 915

12,3

23,0

39,0

16,3

8,3

1,1

Enskild brunn i jord

23 880

11,7

23,5

41,7

16,6

5,2

1,3

Källa i jord

2 560

27,7

28,2

32,5

8,4

2,5

0,7

Rör i jord

265

36,2

21,9

26,4

7,9

5,3

2,3

Större vattentäkt i berg

1 001

8,7

17,4

40,2

21,5

9,5

2,8

Enskild brunn i berg

48 382

6,9

15,2

42,7

24,4

8,5

2,4

Provpunkter – jord

28 664

13,4

23,9

40,6

15,8

5,2

1,2

Provpunkter – berg

49 384

6,9

15,2

42,6

24,3

8,5

2,4

Alla provpunkter

81 572

9,3

18,4

41,7

21,3

7,3

2,0

Resultatet baseras på data i SGU:s databaser 2023.

Halter i dricksvatten

I Livsmedelsverkets föreskrifter om dricksvatten (LIVSFS 2022:12) anges för allmän vattenförsörjning gränsvärdet 250 mg/l. Gränsvärdet är satt från teknisk synpunkt – vattnet bör inte vara korrosivt. I Svenskt Vattens råd för lämplig vattenkvalitet för att minska korrosion i vattenledningar anges att sulfathalten bör ligga lägre – under 100 mg/l [16].

För dricksvatten från mindre vattentäkter anger Livsmedelsverket att sulfathalt över 100 mg/l medför att vattnet bedöms vara tjänligt med anmärkning men att det går att använda till dryck och matlagning. Vid sulfathalter över 250 mg/l kan dock vattnet ha en avvikande smak och ge diarré hos barn [17], [18]. Det är extremt ovanligt med så hög sulfathalt i svenska grundvatten. Det är relativt vanligt att vattnet från enskilda borrade brunnar innehåller gasen svavelväte, vilket gör att det får en doft som påminner om ”ruttna ägg”.

Påverkan på ytvatten

Måttligt förhöjda halter av sulfat i ytvatten ger sannolikt ingen betydande ekologisk påverkan. Däremot kan sulfatjonen som bildas vid oxidation av sulfider åtföljas av ökad surhet och förhöjda metallhalter.

Sulfat kan till skillnad från klorid bindas till markpartiklar. Vid reducerande (syrefria) förhållanden kan sulfat också övergå till sulfidform och då antingen avgå till atmosfären i form av gasen svavelväte (H2S) eller bilda metallsulfider som under reducerande betingelser ofta är svårlösliga. Halterna av sulfat i det utströmmande grundvattnet har under flera decennier varit förhöjda i särskilt södra Sverige på grund av den luftburna svaveldepositionen men klingar nu sakta av (se även sidorna för pH och alkalinitet). I områden som påverkas av dränerade sulfidhaltiga jordar (till exempel svartmockor) eller i områden med rödfyr eller rester från brytning av sulfidmalm kan starkt förhöjda sulfathalter förväntas i grundvatten som rinner ut i ytvattendrag. Dessutom är dessa vatten sura och metallhaltiga. Även vid upplag eller användning av bergkrossmaterial som innehåller sulfidmineral kan dessa problem uppstå.

Läs mer i avsnitt pH

Läs mer i avsnitt Alkalinitet

Tröskelvärde och vända-trend-värde för grundvattenförekomster

Sulfat ingår i tröskelvärdeslistan i tabell 1 i bilaga 3 till SGU:s föreskrifter om kartläggning, riskbedömning och statusklassificering, med det generella tröskelvärdet 100 mg/l (SGU–FS 2023:1). Parametrar som ingår i listan utgör underlag för beslut om miljökvalitetsnormer för kemisk grundvattenstatus. När vattenmyndigheterna fastställer ett tröskelvärde för en parameter i en grundvattenförekomst görs det utifrån anvisningar i SGU:s föreskrifter. Lokala tröskelvärden sätts vid behov, exempelvis när naturliga bakgrundshalter är högre än föreskrifternas generella tröskelvärde, eller om känsliga grundvattenberoende ekosystem motiverar ett lägre tröskelvärde. Vända trend-värdet beslutas för förekomster som riskerar otillfredsställande status och är direkt kopplat till åtgärdsbehovet. Vända trend-värdet är den koncentration av ett förorenande ämne vid vilken åtgärder senast ska sättas in för att grundvattenförekomsten ska behålla god status.

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

 

 

Senast ändrad 2024-01-29

Skriv ut