Variasjoner av kadmium i norsk jord

Slik er variasjonen i konsentrasjon av det giftige metallet kadmium i jord i Nord-Norge. Data fra sørlige deler av Norge er ikke samlet inn. Nivåene i Skandinavia, og spesielt i Norge, er svært lave sammenlignet med de sørlige delene av Europa.
Illustrasjonen viser variasjonen av kadmium i Nord-Norge.
Konsentrasjonsvariasjon av kadmium (Cd) i mineraljord (jord uten organisk materiale) i Norge (Finne et al., 2015, Reimann et al., 2011). Data fra sørlige deler av Norge er ikke samlet inn.
Konsentrasjonsvariasjon av kadmium (Cd) i Europa. Nivåene i Skandinavia og spesielt i Norge er svært lave sammenlignet med de sørlige delene av Europa. (Data fra Reimann, et al. (eds.), 2014).

Men først: Geokjemi er læren om jordklodens kjemiske sammensetning og utvikling. En geokjemiker studerer grunnstoffenes fordeling i tid og rom, og de kjemiske prosesser og reaksjoner som styrer sammensetningen av bergarter og jordsmonn. I tillegg kommer kunnskap om stoff og energi, som transporterer jordens kjemiske komponenter, og deres samspill med biosfæren, hydrosfæren og atmosfæren.

Geokjemiske kart gir en presentasjon av variasjonen av valgte grunnstoffer på jordoverflaten. De utarbeides på grunnlag av kjemiske analyser av blant annet bergarter, jord, bekke- eller innsjøsedimenter, torv og planterøtter. Kunnskap om den kjemiske sammensetningen i jorden har stor betydning for gårdbrukere, forvaltningen, politietterforskere og mineralindustrien.

Norske jordarealer

I Norge er det stort press på jordarealene, spesielt i sentrale strøk. Utbygging av boliger og næringsbygg, samt bygging av nye og bredere veier, krever stadig nye arealer. Jordbruk blir drevet der jorden er flat, og det er selvsagt også der det er billigst å bygge.

Hvor verdifull et jordbruksareal er, avhenger av flere faktorer enn bare beliggenhet. Hva jorden inneholder er like viktig. Dessverre har det ikke vært satset på å fremskaffe slik informasjon for norsk landbruksjord. Data, som er tilgjengelige, er i en målestokk som ikke er anvendelig på lokalt nivå, dvs. få prøver spredt ut over store arealer.

Kadmium er et metall som forekommer i meget små mengder i jordskorpen (0,102 mg/kg i øvre kontinentalskorpe; Reimann og Caritat, 1998). Skiferbergarter og kull inneholder mest kadmium av de vanligst forekommende bergartene i Norge. Sedimentasjonsprosesser ser ut til å anrike kadmium, da sedimentbergarter som skifer og sandsten ofte har høyere konsentrasjoner av grunnstoffet (Birke et al., 2016).

Tettere prøvetaking

I tillegg til det naturlige, varierende innholdet av grunnstoffet i jord og fjell har vi antropogent tilført kadmium. Kadmium blir da tilført via industriutslipp, kloakkslam, gjødsel og kunstgjødsel. Landbruksjord har derfor en litt høyere konsentrasjon av kadmium; typisk 0,182 mg Cd/kg landbruksjord i Europa (Reimann et al. 2017) og 0,13 mg Cd/kg landbruksjordjord i Nord-Europa (Birke et al., 2017, Figur 1). Figur 2 viser innhold av kadmium i mineraljord, som kan sammenlignes med landbruksjord - men uten bidrag fra organisk materiale - konsentrasjonen er hovedsaklig i tilstandsklasse meget god ( < 1,5 mg Cd/kg).

Generelt er kadmium mer bundet og stabilt i jord enn i vann og luft, og høyere innhold av organisk materiale i jorda kan gi høyere konsentrasjoner av kadmium. Områder med svartskifer viser høyere kadmiumkonsentrasjoner. Kalkrike jorder har også ofte et høyere innhold av kadmium, for eksempel jord som ligger over en kalkstein.

Viktige vertsmineraler er sinkblende, smithsonitt, biotitt og amfibol. Kadmium er tilstede i forskjellige nivå i ulike mineralforekomster, først og fremst sammen med sink, men også i bly- og kobbermineraliseringer (Birke et al., 2016).

Fremskaffelse av data som skal brukes av forvaltningen bør finansieres av staten. Det innebærer en tettere prøvetaking i hele Norge, Norges geologiske undersøkelse er en statlig institusjon med basisoppgave å kartlegge landet. Det bør derfor være naturlig å gi en slik oppgave til NGU, gjennom en ekstrabevilling over flere år.

Referanser:

Birke, M., Reimann, C., Rauch, U., Ladenberger, A., Demetriades, A., Jähne-Klingberg, F., Oorts, K., Gosar, M., Dinelli, E., Halamić, J., The GEMAS ProjectTeam. 2017. GEMAS: Cadmium distribution and its sources in agricultural and grazingland soil of Europe - Original data versus clr-transformed data. Journal of Geochemical Exploration 173. 13-30.

Birke, M., Reimann, C., Oorts, K., Rauch, U., Demetriades, A., Dinelli, E., Ladenberger, A., Halamić, J., Gosar, M., Jähne-Klingberg, F., The GEMAS ProjectTeam. 2016. Use of GEMAS data for risk assessment of cadmium in European agricultural and grazing land soil under the REACH Regulation. Applied Geochemistry 74. 109-121.

Finne, Tor Erik; Eggen, Ola A. 2015. Organic soil geochemistry in Nord-Trøndelag and Fosen. Norges geologiske undersøkelse, NGU-rapport 2014.057, pp 82

Reimann, C., Caritat, P., 1998. Chemical Elements in the Environment. Springer. 398 pp.

Reimann, C., Birke, M., Demetriades, A., Filzmoser, P., O’Connor, P.  (eds.), 2014. Chemistry of Europe’s agricultural soils. Part A: Methodology and interpretation of the GEMAS data set. Geologisches Jahrbuch, Reihe B, Heft 102, Schweizerbart, Stuttgart, 528pp

Reimann, C., Finne, T. E., Filzmoser, P. 2011. Nye geokjemiske data fra en samling moreneprøver fra Nordland, Troms og Finnmark. Norges geologiske undersøkelse. NGU-rapport 2011.044, 152pp