VÅR UTGÅNGSPUNKT

En stor del av de sura sulfatjordarna i Finland är i jordbruksanvändning. Dessa jordar är mycket bördiga när man väl höjt pH-värdet i matjordsskiktet genom kalkning. Tidigare ansågs de sura sulfatjordarna vara ett strikt jordbruksproblem och med början under 1930-talet rekommenderades kalkning och en effektiv dränering för att åtgärda problemet. Det här löste problemet ur jordbrukets synvinkel men ledde till allvarliga miljöproblem. Den bildade syran och de lakade metallerna följde med dräneringsvattnet till närbelägna vattendrag och orsakar där tidvis allvarliga skador på fisk och andra vattenlevande organismer.

Kalkning av markytan påverkar inte pH-värdet i markskikt under plogskiktet, och kan därför inte utgöra en metod för att förbättra kvaliteten på dräneringsvattnet. Man har försökt kalka påverkade vattendrag men denna metod är kostsam och är inte, med få undantag, en lösning på försurningen och metallföroreningen i dessa vatten.

Ett sätt att minska oxidationen och den därpå följande syrabildningen och metallutlakningen är att väsentligt minska dräneringsdjupet, d.v.s. att höja grundvattennivån. Det här begränsar emellertid jordbruket. Täckdikning sänker grundvattennivån i jämförelse med öppna diken, men en kontrollerad dränering i kombination med täckdikning hjälper till med att magasinera vatten i åkern. En torr sommar sänker ändå grundvattennivån och markens sulfider exponeras för syre när porer och sprickor i marken töms på vatten och fylls med luft. Underbevattning är ett bra sätt att motverka detta samtidigt som det är positivt ur odlingssynvinkel. Det förutsätter att lämpligt vatten finns att tillgå i närheten.

Man har också gjort försök med att närmast dräneringsrören blanda jord eller grus med bränd kalk (CaO). Tanken är att dräneringsvattnet måste passera blandningen på sin väg mot dräneringsröret. Vattnets pH-värde stiger väsentligt och lösta metaller faller ut. I den här metoden tillför man således kalk till det försurade markskiktet men endast mycket nära täckdikena.

Med PRECIKEM-metoden riktas verkan direkt till de ställen där försurningen uppstår

I Finland har jord- och skogsbruksministeriet samt miljöministeriet år 2011 publicerat en nationell strategi, Riktlinjer för minskning av olägenheterna från sura sulfatjordar fram till år 2020. Här konstateras att djupare belägna markskikt skulle behöva kalkas men att detta inte är praktiskt möjligt. Ett undantag utgörs av kalkning av grävmassor i samband med byggandet av ett täckdikningssystem.

I PRECIKEM-projektet (Kemisk precisionsbehandling av sura sulfatjordar för att förhindra uppkomsten av syra) antogs utmaningen att kalka djupare belägna markskikt. Här utnyttjades en kontrollerad täckdikning som tillåter underbevattning. Genom att blanda ett ultrafinkornigt kalkstenspulver (CaCO₃ med en medianpartikeldiameter på < 2,5 µm) med bevattningsvattnet skapades en suspension som kunde pumpas via reglerbrunnen och täckdikningsrören ut i det delvis oxiderade markskiktet på dräneringsdjup. När mark i form av gamla sediment torrläggs uppstår ett stabilt nätverk av sprickor och porer som ger god hydraulisk ledningsförmåga. Behandlingssuspensionen sprids därför lätt i det försurade markskiktet.

Behandlingen med kalksten har tre huvudmål:

• att göra miljön ogynnsam för acidofila mikrober som katalyserar oxidationen av markens sulfider
• att neutralisera redan bildad syra
• att åter fälla ut redan lösta metaller.

I PRECIKEM II-projektet (Kemisk precisionsbehandling av sura sulfatjordar för vattenskydd i ett miljömässigt hållbart jordbruk) användes också torv i kombination med kalksten.

Torvens roll var:

• att fungera som en antioxidant genom att förbruka syret innan sulfiderna oxideras
• att gynna de mikrober som katalyserar reduktionen av järn och svavel.
• att immobilisera lösta metaller.

När klimatet förändras så väntas extrema väderleksförhållanden att bli vanligare. Torrare somrar, häftiga regn och höga flöden även vintertid är några av de fenomen som förväntas. För att motverka negativa effekter av speciellt torka i jordbruket, kan en kombination av tre metoder ha en positiv effekt:

• Kontrollerad dränering för att konservera grundvatten i åkern
• Underbevattning för att upprätthålla en bra nivå på grundvattnet.
• PRECIKEM-behandling för att skydda djupare belägna marksikt från oxidation under torra perioder.