37
Under senare år har olika åtgärder vidtagits för att minska kadmiumtillförseln. Utsläppen till luft har
minskat genom minskad industriell användning av kadmium samt reningsåtgärder och det faktum att
gödselindustrin numera använder fosforråvara med låga kadmiumhalter.
7.2 Växttillgänglighet och växtupptag
Kadmium kan tas upp av växternas rötter eftersom det är lättrörligt i mark. En av anledningarna till
att växter tar upp kadmium, som de ju inte behöver, är att det förväxlas med zink som de behöver på
grund av metallernas kemiska likhet (Hedlund et al., 1997). Passivt upptag via rötterna sker också.
Hur mycket som tas upp beror på grödan och markens egenskaper (se kap 7.2.2 Parametrar som
påverkar växtupptaget). Mossa tar lätt upp kadmium och andra metaller från luften eftersom
mossvävnad saknar ett yttre skyddande cellager (Hedlund et al., 1997). Metallerna blir också kvar i
mossan varför denna är lämplig för att mäta mängden metaller som når marken med luftdeposition
och nederbörd.
Det är flera faktorer som påverkar upptaget och tillgängligheten av kadmium. Handelsgödsel är ofta
sura och baseras på lösliga salter som kan frigöra kadmium genom försurning och jonbyte
(Andersson & Bingefors, 1985). Detta leder till ökad tillgänglighet och upptag. Organiskt material
har däremot en förmåga att hålla kvar kadmium och immobiliserar det, en fördel vid gödsling med
slam eftersom det innehåller mycket organiskt material.
Växter med naturlig förmåga att ta upp mycket kadmium kan utnyttjas för att rena jordbruksmark
från metallen. Arbete pågår inom detta område och en intressant växt är Salix (pil) som odlas som
energigröda (Hedlund et al., 1997). Halterna varierar dock mycket mellan olika platser och inom en
och samma planta men är i storleksordningen 20 gånger högre än halterna i vete som har den högsta
halten av spannmålsgrödorna. En förutsättning för att detta ska gå att utnyttja är att det kadmium som
efter förbränning av salixen hamnar i askresten eller i vattnet efter rökgaskondensering kan tas om
hand på ett bra sätt.
7.2.1
Mätproblem
Vid bestämning av växtupptaget av en metall mäts metallhalten i en jord eller i slam med kemiska
extraktionsmetoder. Ekvall (1995) kom i sin doktorsavhandling fram till att det inte existerar någon
kemisk extraktionsmetod som helt och hållet kan förutsäga växters upptag av metaller. Korrelationen
mellan totalhalt i jorden och upptag är ofta dålig eftersom metallupptaget varierar med ett antal olika
parametrar. Mätningen innebär att vissa antaganden om det analyserade materialet görs vilket kan
ställa till med problem.
7.2.2
Parametrar som påverkar växtupptaget
Växtupptaget av kadmium är komplext genom att det beror på många olika faktorer och samspel
mellan dessa. Hur mycket grödan tar upp beror i stora drag på (Malgeryd et al., 1998):
1)
Markfaktorer:
-jordart
-pH-värde
-mullhalt
-kadmiuminnehåll
38
2)
Gröda:
-art
-sort
3)
Väderlek:
-nederbördsmängd
4)
Övriga faktorer:
-tid efter gödselspridning
-samspel mellan olika ämnen
-atmosfäriskt nedfall och trafikpåverkan
Generellt sett ökar kadmiumhalten i grödor med markens innehåll av salpetersyralöslig kadmium
(Eriksson et al., 1995). Hur mycket som kan tas upp av växterna beror alltså på hur hårt kadmium
är bundet i marken. Det beror inte direkt på den totala kadmiumkoncentrationen i jorden utan på
koncentrationen i markvätskan. Denna beror i sin tur på en rad faktorer varav de viktigaste är
(Hellstrand & Landner, 1998):
•
jordens totala kadmiumhalt
•
vätskans saltkoncentration
•
vätskans zinkhalt (hög zinkhalt har en tendens att öka kadmiumhalten i vätskan men minskar
växtupptaget av kadmium)
•
halten organiskt material i jorden, mullhalt (rörligheten ökar vid låg halt)
•
förekomsten av adsorbenter såsom järn- aluminium och manganoxider i jorden
•
jordens lerhalt (rörligheten ökar vid låg halt)
•
pH (löst Cd ökar vid lågt pH)
•
temperaturen
•
kadmiums väg till jorden (viktig endast omedelbart efter tillfället då kadmium når jorden)
Följande ämnen påverkar också, direkt eller indirekt, grödornas upptag av kadmium (Hellstrand &
Landner, 1998):
•
koncentration av biotillgängligt kalcium och magnesium (höga koncentrationer tenderar att
minska kadmiumupptaget)
•
koncentrationen av olika mikronäringsämnen (järn, selen, koppar)
Lösligheten och därmed växttillgängligheten av kadmium ökar med sjunkande pH varför försurning
kan leda till ökade kadmiumhalter i växter. Mullhalten i jorden spelar in genom att en lägre mullhalt
gör att jordens förmåga att binda metaller blir sämre (Hedlund et al., 1997). Ekvall (1995) anger att
gödselmedel som innehåller kväve kan öka kadmiumupptaget. Detta beror på att jonbytesprocesser
sker där ammoniumjonerna (NH
4+
) ersätter en del kadmium som då frigörs samt sänker jordens pH-
värde genom att ersätta H
+
-jonerna. Upptaget av kadmium beror också på närvaron av zink. Zink är
nödvändigt för växter men upptag av kadmium kan ske genom förväxling av dessa liknande ämnen.
En annan faktor som kan påverka kadmiums egenskaper i marken är klimatet. Sverige har hög
nederbörd och låg temperatur jämfört med många andra länder i Europa med följd att skillnaden
mellan nederbörd och avdunstning är stor. Kadmiumhalterna i växter är högre under år med hög
nederbörd än under år med låg nederbörd. Detta kan bland annat bero på att växternas rötter tar
upp vatten och näring djupare ned i marken, där kadmiumhalterna är lägre, under torra år (Hedlund