Hopp til hovedinnholdet

Publikasjoner

NIBIOs ansatte publiserer flere hundre vitenskapelige artikler og forskningsrapporter hvert år. Her finner du referanser og lenker til publikasjoner og andre forsknings- og formidlingsaktiviteter. Samlingen oppdateres løpende med både nytt og historisk materiale. For mer informasjon om NIBIOs publikasjoner, besøk NIBIOs bibliotek.

2003

Sammendrag

Constructed wetlands remove pollutants by physical, chemical, and biological processes. The pollutant removal efficiency is strongly dependent on the hydraulic characteristics of the wetlands. Hydrology highly affects the hydraulic flow regime and thus has a huge effect on the treatment processes. The current design criteria based on the simplifying assumptions of plug flow and first order decay of pollutants do not accurately predict wetland performance. The lifetime of a filter material may also be strongly affected by a non-uniform flow pattern. In this paper, the effects of different hydrological factors on the transport and removal of pollutants in subsurface-flow (SSF) constructed wetland are reviewed from the research literature, and is examined by experiments and numerical simulations. Results from tracer experiments (Br-) in small-scale subsurface-flow wetlands, with and without vegetation, are presented. Analytical and numerical solutions were used to describe the experimental observations. A three-dimensional finite-difference flow model (MODFLOW) coupled to the transport model (MT3DMS) was used to obtain the numerical solutions. In a series of transport simulations, hydraulic parameters, hydraulic conductivity, effective porosity, and longitudinal dispersivity, were estimated. Results showed that the estimated hydraulic conductivity values were reasonably close to the laboratory-measured values. Although the simulations gave a good representation of the effluent breakthrough curve in the experimental containers, it did not describe the flow pattern within the volume very well. Non-isotropic effects or heterogeneities in the Ks values and/or Kd values could be the cause of inconsistencies in local observations. The field scale experiment showed a large variability in soil physical properties, which gave, rise to unexpected breakthrough curves at the observation wells and at the outlet. Thus, at a field scale it was even more difficult to capture the observed phenomena in Visual modflow, heterogeneities might have given rise to preferential flow paths, data from this experiment have not yet been fully analysed, and further simulations are planned to include heterogeneity. Although we have not yet been able to describe sufficiently the factors, which give rise to the heterogeneous flow pattern, simulations in Modflow are very useful to improve understanding and design of constructed wetlands. To be able to solve the transport equations analytically the system has to be simplified to a larger degree than in a numerical model, but the analytical solutions are still useful to get a rough idea of the flow and transport processes.

Sammendrag

Jord- og vannovervåking i landbruket; JOVA, omfatter overvåking av jordbruksbekker i små nedbørfelt i ulike deler av landet, med ulike driftsformer, jordsmonn og klima. Målingene omfatter registrering av vannføring, tap av næringsstoffer, erosjon og pesticider (pesticider rapporteres i en separat rapport). Driftspraksis registreres på skiftenivå for jordbruksarea-lene. Erosjon og næringsstofftap er beregnet for agrohydrologiske år, dvs. 1. mai– 30. april. Det har vært en signifikant reduksjon i gjødslingen i to engfelt i overvåkingsperioden. Siden starten av overvåkingen har N- og P-gjødslingen i kornfeltene økt med hhv. ca 10 og 20 % uten at det er registrert systematisk økning i avling. Nedbør og avrenning i 2002/03 var på nivå med gjennomsnitt av tidligere overvåkingsperiode for de fleste nedbørfelt. I Skas-Heigre var avrenningen mindre på grunn av en nedbørfattig høst og vinter. Også i Naurstad kom det lite nedbør høsten 2002. Et kraftig tordenvær på Sør-Østlandet i juli 2002 førte til stor avrenning fra Skuterud og Mørdre denne måneden. Det ble også målt rekordstore tap av N, P og SS fra Skuterud og Mørdre i juli. De gjennomsnittlige N-tapene i 2002/03 var på nivå med eller lavere enn gjennomsnitt av tidligere overvåkingsperiode. Unntakene var Skuterud og Vasshaglona der N-tapet ca 2 kg høyere siste år. Høsten 2002 på Sør-Østlandet var mild med lite avrenning og lave N-tap på høsten. Snødekket jord med lite tele ga lite overflateavrenning og stor infiltrasjon gjennom jorda. Dette førte til store N-tap i snøsmeltingen 2003 på Sør-Østlandet. P-tapene i 2002/03 var lavere enn gjennomsnitt av tidligere overvåkingsperioder for de fleste felt. I Hotran og Vasshaglo-na skyldes høyere P-tap i 2002/03 store avrenningsepisoder i hhv. januar og oktober. En mild høst og tilnærmet telefri jord gjennom vinteren, ga lite overflateavrenning og mindre tap av P fra kornfeltene på Østlandet. SS-tapene fra Mørdre og Kolstad i 2002/03 var på nivå med tidligere år. I Skuterud var SS-tapet lavere, det har vært en tilbakeholdelse av SS i fangdammen i nedbørfeltet. Det er antatt at bekkeerosjon bidrar med en vesentlig del av SS-tapet som måles, spesielt i Mørdre. SS-tapet fra Vasshaglona var ca tre ganger større enn gjennomsnittet for overvåkingsperio-den på grunn av store mengder nedbør i oktober. Fra Hotran var tap av SS betydelig høyere i 2002/03 på grunn av store nedbørmengder i januar.

Sammendrag

Jordforsk utfører hydrologisk overvåking over tunneltraseen Grualia - Bruvoll. Avrenning i sommerperioden overvåkes i fem mindre nedbørfelt. Nedbør og jordfuktighet registreres i utvalgte felt. Vannstandmålinger utføres i fem tjern og vann, fjorten myrbrønner og fire fjellbrønner. Kvantifisering av tunneldreneringseffekter på tilsig og avrenning fra overvåkingsfeltene vil kreve omfattende hydrologisk analysearbeid og tilstrekkelig datamateriale. Avrenningsmålinger foreligger bare for en kort periode etter gjennomført tunneldriving. Målingene i juni og juli 2002 viste lignende vannstand i myrbrønnene som i 2001. Vannivåene i myrbrønnene er vurdert å ligge innenfor det naturlige variasjonsområdet for slike naturtyper. Vannstands-senking i myr etter tunneldrenering slår særlig ut etter lengre tørrværsperioder. Målinger er ikke utført under slike forhold. Det har vært høy grunnvannstand og små vannstands-svingninger i fjellbrønnene ved Munkerudstjerna. Fjellbrønnene i svakhetssonen i berggrunnen på vestsida av Langvatnet viste markante tunneldreneringseffekter. Etter å ha ligget på om lag 40 meters dyp fra høsten 2000 til våren 2002, sank grunnvannsnivået etter tunneldriving i undergrunnen. Under de rådende tilsigsforhold utover høsten 2002 har vannspeilet i brønnene ligget rundt 50 meters dyp. Grunnvanns-situasjonen er endret fra en tilstand med grunnvannsoverflaten flere meter over Langvatnet og Hesthagatjern til en situasjon med grunnvannsoverflaten flere meter under overflaten av vannene. En slik endring vil forandre det geohydrologiske strømningsmønsteret. Nord for tunneltraseen finnes i og nedstrøms svakhetssonen kilder og rike og intermeditære myrer. De økologiske betingelsene for kildene og myrene vil kunne forandres hvis det lokale geohydrologiske strømningsmønsteret endres. En viss påvirkning av utløpsbekken fra Langvatnet under langvarige tørrværsperioder kan ikke utelukkes dersom lekkasjene til tunnelen er store.

Sammendrag

Alle avfallsdeponier er pålagt å ha et analyseprogram for sigevann som er representativt for deres sigevannshåndtering. Resultatene skal rapporteres til Fylkesmannen en gang pr år. Rapporterings-metoden og DISIG-databasen er utviklet av Jordforsk i samarbeid med Fylkesmannen i Oslo og Akershus, og prøvd ut i forbindelse med innrapporteringen av data for 2002. Årlige sigevanns-målinger leveres fra deponiene til Fylkesmannen på standard regneark tilpasset den nye sigevannsveilederen. Regnearkene samles i en database (DISIG-databasen). Fylkesmannen bruker et eget Excel-ark til å hente ut data fra basen, og lage diagrammer og rapporter, blant annet til SFT. Erfaringene viser at metoden bidrar til en enklere sammenstilling og presentasjon av rapporterte data for det enkelte deponi og sammenlikning mellom deponiene. Ved bruk av det utarbeidede innregistreringsskjemaet og DISIG-databasen får Fylkesmannen en detaljert oversikt over prøvegrunnlaget, samtidig som behovet for aggregerte data pr år blir dekket. Databasens rapport- og tabellfunksjoner gjør det mulig å få en rask oversikt over renseeffekten for den enkelte parameter. På sikt bør denne rapporteringsmetoden også bidra til forenklete prosedyrer for sigevanns-rapporteringen fra deponiansvarlige til Fylkesmannen, for eksempel ved at regnearket benyttes til fortløpende registrering av analyserte data av deponiets ansatte eller oppdragstakere.