Kalkoppløsning ved dosering i lakseelver
Research report
Published version
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2480238Utgivelsesdato
2017Metadata
Vis full innførselSamlinger
- NIVA-rapporter [7011]
- Publikasjoner fra Cristin - NIVA [2170]
Sammendrag
Mens oppløsning av ulike kalkkvaliteter i innsjøer er målt og kan beregnes ved bruk av modeller, finnes det ikke tilsvarende dokumentasjon for elver. Det var bakgrunnen for foreliggende undersøkelse. Beregninger for seks kalkede laksevassdrag i 4-årsperioden 2012-2015 viste nær 100 % oppløsning av tilført vassdragskalk. Nær fullstendig oppløsning skyldes at sedimenterte kalkpartikler løses og resuspenderes. Kalkpartikler som transporteres med elva blir utsatt for mekanisk slitasje og løses videre opp. God turbulens minimerer også inaktivering av kalkoverflatene pga utfellinger av humuskomplekser. I beregningene ble det lagt stor vekt på å finne fram til «riktige» bakgrunnskonsentrasjoner av kalsium i målområdet for kalking, slik at kalsium fra kalken kunne beregnes. I elver vil kalkingsstrategien avgjøre i hvilken grad en kan ta hensyn til den totale kalkoppløsningen. Styring etter nedstrøms-pH vil være av stor betydning fordi en kan ta hensyn til noe av den langtidsoppløsningen som bidrar til pH-effekten. Er det flere kalkdoserere i vassdraget og det nederste er pHstyrt, vil den automatiske doseberegningen ta hensyn til all kalkoppløsning oppstrøms. Ved økende vannføring vil resuspensjon og ytterligere oppløsning være en buffer mot raske pH-dropp. Ved valg av kalk, særlig i elver med kun en doserer, kan slike egenskaper være viktige å ta med i vurderingen. In order to better document the limestone powder dissolution in rivers NIVA suggested to calculateannual limestone-related flux of calcium (Ca) in representative salmon rivers where different limestone powder products have been used. In this project we used water chemistry and water flow data from six rivers for the 4-year period 2012-2015 to estimate the annual limestone related Ca flux and compared these data with the annual consumption of Ca in the lime dosers. Ca data were collected from unlimed but also lime influenced reference stations and from the main station in the lowermost part of each river. Emphasis was put on getting representative background Ca-concentrations. These were subtracted from the measured and sea salt corrected Ca concentrations in the target part of the river. Together with the sea salt correction, acid rain dependent time trends (decrease) in Ca and the general increase in Ca downstream in rivers were corrected for. The largest uncertainties are probably related to this last factor, but estimates based on long term data (from 1980 until onset of liming) for the two already mentioned rivers showed that the selected factors were sound. All estimates showed annual dissolution rates of around 100 % of added Ca. This number applies both for the most finely ground limestone powder (0-0.02 mm; 50 % < 0.005 mm) and for the somewhat courser powders (0-0.1 mm; 50 % < 0.02 mm). The finely ground powder probably dissolves quickly, regardless of resuspension, mechanical tear and further dissolution, whereas the courser ground powders are dependent on these processes to become fully dissolved over time. With only one lime doser and no pH regulation downstream there are limited possibilities to take long term dissolution into consideration. A pH regulated doser will adjust the doses based on the total limestone dissolution upstream. It may therefore be assumed that 100 % dissolution may be accounted for in large rivers with several dosers if the lowermost is pH regulated. Particles of the somewhat courser powders sediment during low flow periods, dissolves and may produce higher than target pH. However, in periods of increasing flow resuspension and further dissolution may serve as a buffer and protect against rapid pH decrease. This should be considered when choosing limestone powder qualities for river liming.