Jord- og jordvæskekjemi i feltene LeigongShan og LiuChongGuan, Guizhou, Kina. : Karakterisering og sammenligning

Abstract

Kinas raske økonomiske vekst de siste tiårene har ført til et raskt økende energiforbruk. Siden 66 % av energiproduksjonen er basert på kullfyring (BP, 2003), har dette ført til store mengder sur nedbør. Arbeidet i denne oppgaven er gjort i forbindelse med IMPACTS prosjektet (Integrated Monitoring Project on Acidification of Chinese Terrestrial Systems). Prosjektet er et samarbeid mellom kinesiske og norske forskningsinstitusjoner og har som mål å bygge opp et nasjonalt overvåkningssystem for sur nedbør og relaterte miljøproblemer i Kina.

I oppgaven er jord- og jordvæskekjemien i feltet LeigongShan beskrevet. LeigongShan ligger i Guizhou provinsen og er et av overvåkningsfeltene som inngår i IMPACTS-prosjektet. Feltet ligger i et fjellområde langt fra store utslippskilder. I feltet er det installert utstyr for regelmessig innsamling av prøver av nedbør, kronedrypp, jordvæske og overflatevann. Det er også samlet jordprøver fra feltet.

Det har vært store problemer med datakvaliteten på vannprøvene fra LeigongShan. I vannprøvene fra 2001 var det store avvik i ionebalansen og lite samsvar mellom målt og beregnet ledningsevne. Det ble også funnet at prøvene sannsynligvis var kontaminert med CaCO3. I prøver fra og med 2002 var datakvaliteten betraktelig forbedret.

pH i LeigongShan er høy. I alle typer vannprøver er pH høyere enn 5. Høyest er pH i overflatevannet, der pH er 6,8. HCO3- er det dominerende anionet i nedbør, kronedrypp og bekkevann. SO42- dominerer i jordvæska. I jordvæske fra de organiske horisontene er også organiske anioner av stor betydning. Ca2+ er det dominerende kationet i alle typer vannprøver. Konsentrasjonen av aluminium i jordvæska er liten, slik at skader på vegetasjonen som følge av aluminium foreløpig ikke har vært noe problem. Ionestyrken i overflatevannet er relativt lav, noe som antyder at bufferkapasiteten er lav og at området er relativt sensitiv for forsuring.

pH og konsentrasjonen av Ca2+ i nedbør og kronedrypp varierer mye med årstiden og er høyest om våren. Dette skyldes at det er slutten av tørketiden da det også er mye vind, noe som fører til mye støv. SO42- konsentrasjonen varierer også og er høyest om vinteren når kullforbrenningen er størst.

CECe i jorda i LeigongShan er lav, noe som i utgangspunktet gjør den sårbar for forsuring. Jorda har derimot høy pH og basemetning. Dette tyder på at jordforsuring foreløpig i liten grad har funnet sted.

I jordprøver som ble tatt ved bekken i bunnen av dalen var basemetningen mye høyere enn ellers i feltet. Mengde utbyttbart kalsium var også høyt relativt til andre basekationer. Resultater fra prøver tatt på toppen av fjellet, viser også høyere innhold av basekationer. Dette kan bety at jorda eller berggrunnen inneholder mer CaCO3 høyere oppe i feltet og at jord derfra fraktes nedover i flomperioder. Den høye basemetningen kan imidlertid også komme av at bekkevannet har tilført ionebytteren basekationer.

LiuChongGuan feltet inngår også i IMPACTS og ligger like utenfor den sterkt forurensede byen Guiyang i Guizhou provinsen. LiuChongGuan er et felt det er forsket mye i. Sammenligning av nyere analysedata med tidligere resultater fra feltet, viser en lavere NO3- konsentrasjon i jordvæsken i de nyeste dataene. Dette kan bety at installasjonen av lysimeterne den første tiden førte til en unormal mineralisering av organisk materiale. Ellers ble det ikke observert noen store endringer.

Det er samlet jordprøver for hver 25. meter i et transekt tvers gjennom feltet. CECe, basemetning og pH i disse prøvene samsvarte bra med det som er funnet i plottene som inngår i IMPACTS, noe som tyder på at plottene som er valgt er representative for feltet.