Miljøprojekt, 1023 – Nitratreduktion i den umætttede zone

Nitratreduktion i den umætttede zone

2 Den umættede zone

Det der i den danske litteratur beskrives som den umættede zone findes i den udenlandske litteratur beskrevet ved ord som unsaturated zone, zone of aeration, soil zone og vadose zone. Den umættede zone opdeles normalt i tre underzoner 1) en øvre umættet zone, der er præget af jordbundsdannende processer (jordvands- eller rodzonen), 2) en intermediær umættet zone og 3) en dyb umættet zone, der ligeledes benævnes den kapillære zone, figur 1. Til hver af disse underzoner knytter sig forskellige egenskaber.

Jordvands- eller rodzone er den zone der ligger mellem jordoverfladen og ned til den maksimale roddybde, typisk 50-100 cm, jævnfør tabel 1. Denne zone er karakteriseret ved store forskelle i såvel mængden som kvaliteten af jordvandet bestemt ved bl.a. transpiration og fordampning. Forskelle i de kræfter der er bestemmende for vandets strømningsmønster underkastet (gravitation, adsorption, tryk og osmose) vil være afgørende for om vandet siver ned i jorden, bindes til jordpartikler, bliver optaget af planter eller frit kan bevæge sig gennem rodzonen.

Intermediære zone er den zone der er karakteriseret ved et vandindhold bestemt ved sedimenternes egenskaber, det såkaldte matrix potentiale. I grovkornede sedimenter (som eksempelvis sand og grus) er mængden af tilbageholdt vand lille mens mængden af tilbageholdt vand i finkornede sedimenter (som eksempelvis ler) er forholdsvis høj. Dersom denne zone normalt også indeholder betydelige mængder luft i porerne vil vandet her bevæger sig relativt langsomt ned mod den kapillære zone.

Kapillære zone er den zone der udgør overgangen fra den umættede til den mættede zone og har en udbredelse bestemt ved den kapillære stighøjde, der knytter sig til jordens egenskaber. Den kapillære stighøjde afhænger af porediameteren og er for groft sand typisk 30-40 cm og for svær lerjord ca. 1 meter (Aslyng, 1976).

Mættet strømning vil kun forekomme i de dele af den umættede zone hvor hele porevolumenet er vandfyldt, som eksempelvis på overgangen mellem områder med skiftende hydraulisk ledningsevner eller efter kraftig nedbør.

Figur 1. Skematisk fremstilling af den umættede zone (efter Looney og Falta, 2000)

Figur 1. Skematisk fremstilling af den umættede zone (efter Looney og Falta, 2000).

Tabel 1. Den gennemsnitlige effektive roddybde for græs, vårbyg, sukkerroer og vinterhvede i relation til teksturen i toplaget (MCC) og lerholdig eller sandet underjord (efter Madsen et. al., 1992).

Tekstur i toplaget	græs		vårbyg og sukkerroer		vinterhvede
	lerholdig	sandet	lerholdig	sandet	lerholdig	sandet
MCC1	50	50	50	50	50	50
MCC2	60	55	80	60	90	60
MCC3	60	55	90	60	100	60
MCC4	60	60	90	80	110	100
MCC5-6	60	60	90	80	110	100