Fangdammer og renseparker

A FANGDAM med øy til fugler i midten — Fangdammer er effektive rensefiltre for næringsstoffer. Foto: Anne-Grete Buseth Blankenberg.

Publisert: 09.10.2020

Fangdammer/renseparker er konstruerte våtmarker hvor naturlige selvrensningsprosesser er optimalisert. Hensikten med fangdammene er å holde tilbake jordpartikler, næringsstoffer (fosfor og nitrogen), organisk materiale og andre forurensningskomponenter som transporteres med bekken. Fangdammer og renseparker i Norge anlegges oftest ved å demme opp og utvide bekkeløpet. Et alternativ er å anlegge de ved siden av bekken for å samle opp det som renner av jordet, en løsning som kan være særlig relevant i områder med høye nedbørmengder, hvor oppholdstida til vannet kan bli for kort til optimal rensing.

Informasjonsfilm

Vi har laget en film (2024) om oppbygging og vedlikehold av fangdammer: Se vår informasjonsfilm her!

Faktaark

NIBIO har utgitt faktaark om fangdammer generelt og basert på data fra Østlandet (2024, se lenke nederst på siden) og om renseparker på Jæren (2026, se lenke til venstre). Det er også utgitt flere rapporter om temaet.

Oppbygging

En fangdam består som regel av en sedimentasjonsdam ved innløpet, etterfulgt av ett eller flere beplantede våtmarksfilter. De ulike delene kan skilles med terskler, overrislingssoner eller permeable demninger. Fangdammen kan ha en terskel ved utløpet som demmer opp vannet.

Det er viktig at tersklene ikke blir vandringshindre i vassdrag med anadrom laksefisk. Under vises en fangdam sett fra siden og i fugleperspektiv.

Illustrasjon av en fangdam som viser hvordan vann renner gjennom flere rensetrinn: fra sedimentasjonsdam til våtmarksfilter med planter, og ut til utløpet. Terskler eller overrislingssoner bidrar til å fordele vannet, mens vegetasjon og sedimentering filtrerer forurensninger. Illustrasjonen inkluderer en symbolsk fremstilling av vannets rensing, fra forurenset til rent. — Tegningen viser en fangdam sett fra siden (øverst) og i fugleperspektiv (nederst). En dypere dam rett etter innløpet sørger for sedimentasjon av partikler og partikkelbundne stoffer, deretter vil en serie med våtmarksfiltre og terskler bidra til å holde tilbake både løste og partikkelbundne stoff. (Ill: Oda Mamen, NIBIO).

Sedimentasjonsdammens funksjon

Sedimentasjonsdammen reduserer vannhastigheten i bekken, slik at større partikler og jordaggregater kan synke til bunns og sedimentere. Samtidig sedimenterer stoffer som er bundet til partiklene, som f.eks. fosfor. Sedimentasjonsdammen bør være omlag halvannen meter dyp. Lengden vil avhenge av vannmengde og sedimenttransport i bekken.

Illustrasjon av en fangdam i jordbrukslandskap. Bildet viser hvordan vann ledes fra jordene gjennom dammen, som inneholder flere rensetrinn med sedimentasjon og vegetasjon. Inkluderer detaljer om sedimentasjonsprosessen i en dybde på 1,5 meter og hvordan fangdammen bidrar til å fange opp forurensninger fra avrenning før vannet går videre i bekken. — Prinsippskisse av sedimentasjonsbasseng i en fangdam. Ill: Oda Mamen, NIBIO).

Tersklenes funksjon

De ulike delene av fangdammen skilles med terskler, overrislingssoner eller permeable demninger. Disse bidrar til å tilføre oksygen til vannet, og å regulere vannstanden.

Illustrasjon av en fangdam i jordbrukslandskap, med fokus på konstruksjon og funksjon. Bildet viser vannets vei fra jordene gjennom dammen, der vegetasjon og sedimentasjon bidrar til å filtrere forurensninger. Detaljinnfelt illustrerer damkonstruksjonen, inkludert vannspeil, steindekke, fiberduk, plast og jord, som sikrer stabilitet og effektiv vannfiltrering. — Prinsippskisse med et eksempel på en terskel i en fangdam. Terskelen kan bygges opp av stein og jord, og med plast- og fiberduk, som vist på tegningen. (Ill: Oda Mamen, NIBIO)

Våtmarksfilterets funksjon

Nedstrøms sedimentasjonsdammen anlegges ett eller flere beplantede våtmarksfiltre som bremser opp vannhastigheten ytterligere, slik at mindre, finkornete partikler kan sedimentere. Løste næringsstoffer (f.eks. nitrat og fosfat) kan tas opp av plantene, festes til partikler eller organisk materiale. Ved planterøttene dannes det en film av bakterier som bidrar til å omdanne nitrogen til ufarlig nitrogengass, se neste avsnitt.

Våtmarksfilteret hindrer også resuspensjon av både partikler og organisk materiale.

Illustrasjon av en fangdam i jordbrukslandskap som viser hvordan vegetasjon brukes til å filtrere vann. Forstørrelsesglass fremhever plantevekst i dammen, og en detaljinnfelt illustrasjon viser at plantene er plantet i en dybde på 30–50 cm for optimal funksjon. — Prinsippskisse med detaljer fra et våtmarksfilter i en fangdam. Ill: Oda Mamen, NIBIO.

Renseprosesser

Fosfor fjernes først og fremst ved at fosforrike partikler sedimenterer, først i sedimentasjonskammeret, og deretter vil de finere partiklene (som ofte har mest fosfor tilknyttet) sedimentere i våtmarksfiltrene.

Nitrogen kan fjernes ved omdanning til gassform. Dette krever hjelp av bakterier. Nitrifikasjon omdanner ammoniakk til nitrat og utføres av bakterier som Nitrosomonas og Nitrobacter, som krever oksygen. Denitrifikasjon omdanner nitrat til nitrogengass og utføres av bakterier som bruker nitrat i stedet for oksygen ved ånding. Prosessen skjer i oksygenfattige (anaerobe) miljøer med organisk karbon tilgjengelig, som i vannmettet bunnslam i renseparker.

Denitrifikasjon øker med økende temperatur, og med overflater hvor bakteriene kan feste seg. Det er derfor våtmarksplanter er så viktig i renseparker – de har egnede overflater rundt røttene, og gir organisk karbon som bakteriene livnærer seg av. Plantene øker også muligheten for et oksygenfritt miljø ved at planterester akkumulerer og brytes ned.

Omdanning av nitrogen krever imidlertid tid, og ideelt sett bør derfor oppholdstiden av vann i fangdammer og renseparker være minst 3 døgn. Det er få anlegg som er så store i Norge, og derfor renses nitrogen bare i mindre grad.

Figur rensing.png — Forenklet fremstilling av noen av de viktigste renseprosessene i en rensepark. Grunnlagsillustrasjon: Oda M. Mamen

Renseeffekt

Det er mange faktorer både i nedbørfeltet, bekken og fangdammen som avgjør renseevnen. Økt oppholdstid i fangdammen optimaliserer renseprosesser som sedimentering av partikler og partikkelbundne stoffer, biologisk opptak og omdanning av næringsstoffer (og eventuelt andre forurensninger), samt kjemisk binding av stoffer til sedimentet.

Undersøkelser av renseeffekten fra norske fangdammer viser at gjennomsnittlig årlig tilbakeholdelsen av sedimenter, totalfosfor og total nitrogen er på henholdsvis 35-75 %, 20-45 % og 3-15 %.

Tømming og vedlikehold

Det er svært viktig at renseparker og fangdammer tømmes når de er fylt opp. Dammer som er fylt opp med sediment og organisk materiale fungerer ikke lenger, de kan isteden bli kilder til forurensing.

Sedimentasjonsdammen tømmes ved at sedimentene graves ut. Mange velger å legge sedimentet i forsenkninger på jordet, for dette kan være god matjord.

Våtmarksfilter(ene) kan tømmes på flere måter. Hvilken metode som blir brukt vil avhenge av praktiske og stedegne forhold, herunder hvilke anleggsmaskiner som er til rådighet. Under foreslås tre ulike tømmemetoder:

(1). Sedimenter fjernes over hele arealet, men planterøttene står igjen, slik at våtmarksplantene kan vokse opp igjen etter tømming. Dette fordrer at den som tømmer fangdammen har god kontroll på hvor dypt det graves.

iser en gravemaskin som fjerner vegetasjon og sedimenter, med et forstørrelsesglass som fremhever rotsystemet til plantene som fjernes. Den andre illustrasjonen viser fangdammen etter vedlikehold, med renset vegetasjon og sedimenter, klar for å fortsette å filtrere avrenning fra jordbruksområdene. — I eksempel (1), er sediment og planter fjernet i hele fangdammen, men i våtmarksfilteret er planterøttene bevart, slik at de raskt kan vokse opp igjen. Ill: Oda mamen, NIBIO.

(2) Sedimenter fjernes fra begge sider, men det står igjen vegetasjonsstriper slik at vannet kan meandrere (renne i sikk-sakk) gjennom filtrene. Dette bidrar til å øke vannets oppholdstid, noe som fremmer renseeffekten. Plantene vil spre seg fra gjenværende rotklumper og fra vegetasjonsstripene som står igjen.

Tegning av en fangdam i jordbrukslandskap, sett ovenfra. Den første illustrasjonen viser vedlikeholdsarbeid med en gravemaskin som fjerner sedimenter. Den andre illustrasjonen viser den samme fangdammen etter arbeidet, med vannstrøm og vegetasjon. Det står igjen vegetasjonsstriper fra begge sider av dammen, som strekker seg over halve bredden av dammen. — I eksempel (2) tilrettelegges det for at vannet kan flyte i sikk-sakk (meandrere) gjennom våtmarksfilteret. Ill: Oda Mamen, NIBIO.

(3) Sedimenterte partikler fjernes ned til planterøttene, men man lar det stå igjen striper med vegetasjon over hele bredden av våtmarksfilterne. På samme måte som i alternativ 2, vil vannet bremses opp av vegetasjonen som står igjen, og vannets oppholdstid øker. Nye planter vil spre seg fra røttene og de gjenstående stripene med vegetasjon.

Om noen av tersklene/overrislingssonene i fangdammen er blitt skadet ved tømmearbeidet, må også disse vedlikeholdes for å opprettholde ønsket vannstand oppstrøms terskelen, samt tilførsel av oksygen til vannet.

Andre fordeler

Fangdammer og renseparker kan ha andre økosystemfunksjoner enn å rense vannet, blant annet kan de bidra til økt biologisk mangfold, både i vann og på land, være et estetisk element i kulturlandskapet, og de kan til en viss grad redusere erosjonsrisiko i elvekantene nedstrøms, ved at de reduserer vannets eroderende kraft.