Biofiltre og minivådområder kan reducere kvælstofudvaskning

Nye forskningsresultater tyder på, at minivådområder med biofiltre kan være et effektivt middel til at reducere udledning af kvælstof fra markdræn til vandmiljøet. Miljø- og Fødevareministeriet har bevilget midler til forskning og test på området.

03.04.2017 | Janne Hansen

Vandmiljøet kan skånes for udvaskning af kvælstof fra landbruget blandt andet ved hjælp af kollektive virkemidler. Foto: Janne Hansen

Der er en stor samfundsmæssig interesse i at finde de mest effektive virkemidler til at reducere udvaskning af kvælstof fra landbrugsarealer til vandmiljøet. Der findes allerede en række virkemidler på dyrkningsfladen, eksempelvis efterafgrøder, som reducerer udvaskningen af kvælstof fra den enkelte mark. Afhængig af jordtype, driftsform, klima m.m. kan der også ske et tab af kvælstof fra markarealer via drænvand. I nogle situationer kan der være behov for også at anvende virkemidler, som reducerer kvælstofindholdet i drænvandet, før det løber ud i vandmiljøet.

Det er her, at minivådområder med biofiltre kan træde ind på scenen. Resultater fra forsøg med pilotanlæg viser, at biofiltre kan reducere det årlige tab af kvælstof til vandmiljøet fra dræn med 45-60 procent afhængig af filtertype. Det lyder lovende, men der er stadigvæk en række spørgsmål, der skal besvares. Miljø- og Fødevareministeriet har derfor igangsat undersøgelser for i alt 31 mio. kr.

I den forbindelse skal Institut of Agroøkologi og Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet gennemføre et fireårigt projekt, der skal styrke videngrundlaget for vurdering af kvælstofeffekten og omkostningseffektiviteten for minivådområder med biofiltre.  

Test af nuværende og nye anlæg

En del af projektet går ude på at undersøge langtidseffekterne af de allerede etablerede minivådområder med biofilter. Formålet med dette er at skaffe omfattende forskningsbaserede viden om minivådområderne, herunder effekten på kvælstof og fosfor som funktion af de primære styrende variabler, inklusiv hydrauliske forhold. Opgaven går også ude på at afprøve de nuværende testanlæg for eventuelle ændringer i effektivitet, drift og vedligehold og for, hvordan der kan tages højde for variationerne rundt omkring i det danske landskab.

En anden opgave i projektet bliver at etablere tre nye fuldskalanlæg forskellige steder i Danmark baseret på de nuværende erfaringer fra testanlæggene. En del af formålet med dette er at optimere systemerne og deres drift og bliver klogere på, om viden om anlæggene kan generaliseres til andre lokaliteter. 

- Ved udrulning af filteranlæg i større skala etableres der gennem dette projekt viden, der sammen med kort- og datamateriale tidligere frembragt af Aarhus Universitet giver et kvalificeret grundlag for placering og dimensionering af konstruerende minivådområder samt omkostningerne forbundet med at fjerne et kg kvælstof under forskellige geografiske forhold, forklarer projektets koordinator seniorforsker Finn Plauborg fra institut for Agroøkologi.

Projektet vil udmønte sig i detaljerede operationelle anvisninger, der kan tilpasses i forhold til nedbør, forhold i øvre jordbund, herunder lerindholdet og den øvrige tekstur, geologiske betingelser og afdræningsforhold.   

Naturens processer udnyttes

Princippet bag drænfiltrene er, at drænvandet ledes igennem et biofilter bestående af organisk materiale, eksempelvis pileflis. I filtret omsætter bakterier under iltfrie forhold nitrat i drænvandet til frit atmosfærisk kvælstof. Det er den samme proces som den, der foregår i naturlige vådområder, blot med den forskel, at det i biofiltrene foregår i en væsentlig mindre skala.

En af udfordringerne er at finde de optimale betingelser for at få processen til at forløbe effektivt. Både opholdstid og temperatur er vigtige faktorer for effekten. Hvis drænvandet gennemløber filtret for hurtigt, er omsætningen af nitrat ikke effektivt. Omvendt kan der være utilsigtede negative effekter, hvis opholdstiden bliver for høj.

De utilsigtede negative bivirkninger går ud på, at der kan dannes uønskede gasser. Under forhold, hvor nitratomsætningen overstiger 90 procent, er der risiko for, at der dannes svovlbrintegas, hvilket lugter ligesom rådne æg. Samtidig bliver der dannet metan, som er en drivhusgas. Derudover udledes der lattergas, som er en endnu kraftigere drivhusgas. Det er derfor afgørende at konstruere biofiltrene, så omsætningen af næringsstoffer bliver optimal og de utilsigtede negative effekter minimeres.

- Det er vigtigt at myndigheder, landbrug og andre aktører får velunderbyggede og grundigt afprøvede fakta, der kan danne grundlag for valg af de optimale løsninger, siger Finn Plauborg.

Finn Plauborg påpeger også, at projektet viser, hvor vigtigt det er, at videnskaben bliver til virkelighed.

- Vi skal finde brugbare, effektive og billige løsninger, der kan anvendes i landskabet til at fjerne kvælstof. Vi har en forpligtelse til dette over for samfundet, der kommer til at spendere millioner af kroner på kollektive virkemidler, såsom konstruerede minivådområder. Løsningerne vedrører ikke alene en enkelt mark, en enkelt å eller en enkelt skov. De drejer sig om hele det agroøkonomiske landskab.

Internationalt møde om drænvirkemidler

Danmark er ikke det eneste land, som har udfordringer med næringsstoffer i vandmiljøet. Også andre steder i verden bliver der også arbejdet med virkemidler, der skal reducere tilførslen af næringsstoffer til vandmiljøet.

For at få et overblik over den internationale forskning på området holder DCA – Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug den 20. april et internationalt møde, hvor eksperter fra bl.a. Holland, Tjekkiet, Sverige, Tyskland og USA vil give en status for arbejdet med forskellige virkemidler.

Målgruppen for mødet er eksperter og rådgivere fra styrelser, faglige organisationer og rådgivningsvirksomheder m.fl.

Der er et begrænset antal pladser og hurtig tilmelding anbefales. Tilmelding senest den 12. april.

Det er gratis at deltage i mødet, men AU vil opkræve et ”no show gebyr”, såfremt man er tilmeldt mødet, men ikke kommer.

Se program og tilmeldingsmulighed

Forud for det offentlige møde vil de udenlandske forskere mødes med danske kolleger med henblik på at udveksle erfaringer omkring etablering og drift af forskellige virkemidler.


Yderligere oplysninger

Seniorforsker Finn Plauborg
Institut for Agroøkologi, AU
Email: finn.plauborg@agro.au.dk
Telefon: 8715 7714
Mobil: 2218 1809 

 

 

DCA, Agro, Natur, miljø og klima, Plantedyrkning