Gröna tak; alltså tak med vegetation har fått lite av en renässans och uppmärksammas för sin förmåga att lokalt fördröja dagvattenavrinningen, men också för sina estetiska värden. Det avrinnande vattnets kvalitet har inte uppmärksammats mycket, men i följande artikel av Raul Balasubramanian med kollegor från National University of Singapore har försök i pilotskala genomförts och redovisas.
Av: Jörgen Hanaeus
Försöken ville visa om gröna tak utgjorde källor eller sänkor för ett 15-tal vanliga metaller, sju anjoner samt ammoniumjoner och syftade därför till att visa hur gröna tak, baserade på jord i närheten eller på kommersiellt substrat, svarade på några konstgjorda samt några verkliga regn. Fyra takytor om 1m2 konstruerades med olika sektioner och dessa belastades med fyra verkliga och 10 simulerade regn. Avrinningen klockades och vattnet samlades in till analys. De varierande parametervärden som erhölls diskuterades.
Försöksytorna
Försöksytorna, vardera 1x1m2 och anlagda på träställningar ca 1m ovanför ett befintligt, platt tak, benämndes A1 till A4. A1 var kontrollyta och hade betongbeläggning utan växtlighet. A2 utgjordes av en betongbeläggning med ett dränerande lager (sten, 5-15mm, 3cm tjockt) ovanpå, geotextil därnäst samt 15cm ”normal trädgårdsjord”. A3 var vad som benämndes Green Roof och bestod av betongbeläggning följd av samma skikt som för A2 bortsett från att jordlagret planterats med växter. A4 bestod av betongbeläggning samt ett kommersiellt dräneringsmaterial av expanderad polystyren. På detta fanns 15cm av ett kommersiellt substrat, ”DAKU” som bestod av vulkaniskt naturmaterial, kompost, organiska och oorganiska gödningsämnen (patentskyddat). Jordsubstratet hade volymvikterna 243/492 kg/m3 i torrt resp vått tillstånd medan substratet DAKU:s motsvarande värden var 1040/1430 kg/m3. Alla ytor gavs 4 graders lutning och avrinningen samlades upp i en lutande ränna och provtogs. Proverna fraktades snabbt till lab.
Den växt som valdes för plantering var Sedum mexicanum som bedömdes klara låg näringstillförsel, torrperioder och höga temperaturer (Singapore). 64 pluggplantor/m2 med höjden 8 cm planterades. Ingen gödsling eller extra vattentillförsel utfördes. Efter två månaders växt påbörjades fältförsöken.
Naturlig och artificiell(kranvatten) nederbörd utnyttjades; se tabell 1 för några parametrar. Nederbördsmätaren var av typ US-330 som avvisar damm och partiklar och öppnar vid vattenindikation.
Tabell 1. Kemisk sammansättning för regn samt för använt kranvatten.
Illustration ej längre tillgänglig.
Regnvattenkvaliteten var tämligen stabil, med små avvikelser från medelvärdet.
Regn mellan 5-50mm simulerades med kranvatten i steg om 5mm och med 5 min väntetid efter avslutad avrinning vid varje intervall. Intensiteten valdes till 10mm/h (sprinkler). Före denna serie vilade ytorna i 120d. Fyra reella regnhändelser provtogs också, i ordning med omfattning 12,2mm, 4,2mm, 34,2mm och 25,2mm (23-27 augusti 2009). Ytan A1(referens, betong) gav omedelbar avrinning, A2 först efter 15mm, A3 efter 20mm och A4 efter 40mm.
Resultat
Utfallet av mätningarna redovisas här rapsodiskt men finns noggrannare angivet i artikeln.
Proverna filtrerades genom 0,45 µm membranfilter före analyser. I allmänhet erhölls initiellt något höga ämneshalter, som sedan avtog.
Simulerat regn (kranvatten)
Skillnaden i avrinningsstart mellan A2 och A3 relaterades till växterna, eftersom övriga villkor var lika.
Efter 50 mm höll sig pH-värdet kring kranvattennivån för A1 och A2, men sjönk ca 0,5 enheter för de övriga två ytorna. Konduktiviteten ökade påtagligt, dock bara måttligt för referensytan A1.
Kranvattnet lakade alltså ur joner ur takbeläggningarna, men bara lite från betongytan A1 som efter längre bevattningstid levererade ett vatten liknande kranvattnet.
Ytorna A2 och A3 med trädgårdsjord var källor för nitrat, fluorid, fosfat och sulfat, dvs halterna av dessa ämnen steg tydligt vid passagen. De befanns också vara gödslade med 1,2 kg NPK/m3. Ytan A4 var en källa till nitrat, men en sänka för fluorid, klorid och fosfat. Skillnaden i nitratutflöde från ytorna A2 och A3 var stor och indikerade att växterna (A3) tog upp nitrat. Avrinningen från A4 avvek klart mindre från kranvattnets kvalitet jämfört med A2 och A3.
Naturligt regn
Ett utgångsvärde för pH om 3,8 (vanligt i Singapore) kunde neutraliseras av samtliga ytor, även referensytan A1 (betong), till ett värde av ca 7,5. Konduktiviteten steg för alla ytor, mest för A2. Några utfall visas i tabell 2.
Tabell 2. Ungefärligt innehåll av några viktiga ämnen före och efter regnets passage genom ytorna.
Illustration ej längre tillgänglig.
Slutsatser
Studien presenterar inte så stora överraskningar, men det är intressant att fundera över metodiken. Utrustningen förefaller god. Självklart är det material man lägger på taket det som kan lakas ut, och därmed hade noggrannare jordmaterialanalyser varit önskvärda. Den dynamiska komponenten är de planterade växterna, som faktiskt också gör skillnad. Vattenbalanser är inte fokus i artikeln, så vad växterna bidrar med i evapotranspiration får vi inte veta. Upptaget av nitrat är påtagligt för de gröna taken (med växter), liksom av fosfat och sulfat. Neutralisationen av synnerligen sur nederbörd är en god sak, men givetvis inte evig i jordmaterialet. Livslängden blir därmed en central fråga som inte problematiserats i artikeln.
Plus: Mätdata inom ett obearbetat område, insikten om växtvalets betydelse och några tankar om detta.
Minus: Den sista slutsatsen, som lyder:”We therefore suggest that green roofs be constructed with suitable materials such that they do not have detrimental effects on runoff quality”. Någon som tänkt annorlunda? I Sverige har de gröna taken främst undersökts av Justina Berndtsson och Lars Bengtsson vid LTH.
Källa: K. Vijayaraghavan, U.M. Joshi, R Balasubramanian: A field study to evaluate runoff quality from green roofs. Water Research 46 (2012), 1337-1345.
Artikeln från Water Research kan köpas från utgivaren här.
Kontakt: Raul Balasubramanian, ceerbala@nus.edu.sg
