Försurning
I Norge märkte man redan i början av 1900 -talet att fiskar påverkades negativt av surt vatten. I Sverige blev försurningen uppmärksammad vid slutet av 1960 -talet när det visade sig att fisken minskade i sjöarna i vissa områden. Det fanns bara gamla individer kvar av en del arter medan andra arter helt hade försvunnit.
Det visade sig att sjöarnas pH-värden var mycket låga och att fiskarnas fortplantning fungerade allt sämre. I många sjöar hade pH-värdet minskat från 6 till 4. Försurning orsakas av att syror bildas i atmosfären och sprids med vindarna. Regnet får därmed ett mycket lägre pH-värde än tidigare. Problemet är störst i sydvästra Sverige. Det beror delvis på att nederbörden är störst där, men orsakas även av att de försurande ämnena till största delen kommer från länderna söder om Skandinavien.
Orsaker till försurning
Kväve och salpetersyra
När förbränning sker vid hög temperatur, som inne i en bilmotor, bildas kväveoxid som biprodukt.
Kvävet kommer inte från bränslet utan från luften. Kväveoxiden i avgaserna reagerar med
luftens syre och vatten så att salpetersyra (HNO3) bildas. Syran följer med regnet och hamnar i
sjöar och markvatten. Salpetersyran är försurande, men fungerar även som gödningsämne. HNO3
delas upp i en vätejon (H+), som försurar, och en nitratjon (NO3-), som göder. Utsläppen av
kväveoxider har minskats genom katalysatorrening av bilavgaser och genom utveckling av
fordon med lägre bränsleförbrukning. Mängden salpetersyra i nederbörden
har minskat något men inte tillräckligt.
Svavel och svavelsyra
Olja och kol innehåller svavel. Vid förbränningen bildas svaveldioxid som omvandlas vidare till
svavelsyra (H2SO4) i luften. Svavelsyra är en stark syra och bidrar till försurningen främst i
sydvästra Sverige. Sulfatjonen (SO42-) är ett näringsämne för växter.
Även svavelsyran bidrar alltså till att göra marken mera näringsrik. Utsläppen av svavel
har minskat under senare år, främst genom att olja med låg svavelhalt
används, men även med hjälp av rökgasrening.
Marken försuras
I marken finns positivt laddade metalljoner löst bundna till den negativt laddade ytan på mineralkornen. Surt regnvatten innehåller hög halt av vätejoner (H+). Vätejoner är positivt laddade och kan byta plats med andra positiva joner som är bundna till partiklar i marken. Sedan metalljonerna lossnat från partiklarna förs de med markvattnet längre ned i marken. De fastnar där pH-värdet är lite högre eller också förs de med markvattnet ut i sjöar och vattendrag. När pH-värdet minskar i marken blir effekten att marken mister en del av sina mineralämnen, t.ex. kalciumjoner (Ca2+) och magnesiumjoner (Mg2+). Många av de joner som försvinner är viktiga mikronäringsämnen för växter. När markens innehåll av mineralämnen minskar drabbas växterna av bristsjukdomar. Jordbrukare tillför åkrarna kalk för att motverka försurningen. Marken under granskogar blir av naturliga orsaker surare än i blandskogar där lövträd förekommer. Av det skälet kan det vara lämpligt att blanda gran och björk vid nyplanteringar.
Marken byter joner
När marken försuras ökar mängden vätejoner (H+). Vätejoner är positivt laddade och kan byta plats
med andra positiva joner som är löst bundna till ytan av negativt laddade markpartiklar.
Exempel på joner som minskar är kalium (K+), magnesium (Mg2+) och kalcium (Ca2+).
Sjöar och vattendrag försuras
När pH-värdet mäts i ett vattendrag under ett år märks en variation med årstiden. Under sommaren är det ganska lite vatten i bäcken och pH-värdet är högt. Vid ökat flöde under höstregnen kommer det så mycket vatten att marken inte förmår att neutralisera syrorna och pH-värdet faller. Under snösmältningen på våren ser man också hur pH-värdet faller. Den hastiga sänkningen av pH kallas surstöt. Surstöten orsakas av ett stort flöde och av att marken är frusen och inte får en chans att neutralisera syrorna. Ju kraftigare surstöt man ser desto mindre neutraliserande förmåga har området. Detta är ett tidigt tecken på att området är påverkat av försurning.
Smältvatten har lågt pH-värde
Surstöten på våren kan vara så kraftig att många organismer slås ut. Om man bara
mäter pH-värdet på sommaren
kanske man aldrig hittar
förklaringen
till att
de förvunnit. Sjöar i kalkrika områden
har små eller inga problem med surstötar.
När marken har tappat all neutraliserande förmåga tar det lång tid med lågt flöde för att pH-värdet skall öka igen. I försurade sjöar kommer många organismer att påverkas. Musslor, snäckor, kräftdjur och dagsländor är känsliga och minskar i antal. Samtliga fiskarter får problem med fortplantningen, även om känsligheten skiljer mycket mellan arterna. Mört och öring minskar redan vid pH-värden strax under 6. Det är ofta fiskarnas ägg som är känsligast. När vattnet blir surare minskar planktonmängden. Det gör vattnet klarare så att ljuset når längre ned. Vitmossa är inte så känslig för surt vatten och kan breda ut sig över bottnen, även på ganska djupt vatten. Om markerna runt sjön blir sura kommer vattnet som rinner ut i sjön att innehålla mer metalljoner än tidigare. Skadliga metaller som kvicksilver, koppar, kadmium och aluminium kan finnas i hög halt i sura sjöar. Hög aluminiumhalt är ett problem för fiskar som kan kvävas av ett slem som bildas på gälarna. Slemmet består av aluminiumhydroxid som uppstår när aluminiumjoner i vattnet binds till hydroxidjoner på gälarna.
Olika arters känslighet för pH
Bilden visar vid vilket pH olika arter försvinner. Hur känsliga djur och växter är för försurning beror bland
annat på hur de är byggda. Kräftdjur och snäckor har skal av kalk som löses upp av det sura vattnet.
Vindkraft på Middelgrund