Soiden käyttö hajakuormituksen hallinnassa

Transkriptio

1 Soiden käyttö hajakuormituksen hallinnassa Kaisa Heikkinen, FT, erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus Vesistökunnostusverkoston vuosiseminaari 2018 Oulussa

2 Kuvat: Oulujoen-Iijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuoteen 2015

3 Maankäytöstä aiheutuvan kuormituksen vähentämiseksi tarvitaan hajautettua vesiensuojelutekniikkaa Esimerkki metsätalouden vesiensuojelusta Toimenpiteet kuormituksen synnyn vähentämiseksi o Ojituksen maanmuokkauksen ja lannoituksen huolellinen suunnittelu o Alue ja ajankohta o Lietekuopat ja taskut ojiin o Virtaamanhallinta Toimenpiteet kuormituksen pidättämiseksi LUONTO PUHDISTAA! o Suojavyöhykkeet o Laskeutusaltaat o Pintavalutuskentät ja muut vesiensuojelukosteikot

4

5 Suot puhdistavat vesiä Vesi puhdistuu suon ekosysteemille luontaisten fysikaalis-kemiallisten ja biologisten prosessien seurauksena. Kirsi Kalliokoski/ Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus

6 TURVEKERROS Pääasiallinen veden puhdistaja Hyväkuntoinen KASVILLISUUS edistää ravinteiden pidättymistä Fosfaattifosforia (PO 4 -P) ja ammoniumtyppeä (NH 4 -N) pidättyy turpeeseen kemiallisesti Epäorgaanista typpeä (NH 4 -N ja NO 3 -N) poistuu nitrifikaatio -denitrifikaatio prosessin tuloksena kaasuina (N 2 tai N 2 O) ilmakehään PO 4 -P:n ja NH 4 -N pidättyminen turpeeseen tehostaa niiden pidättymistä kasvillisuuteen ne eivät huuhtoudu nopeasti kentältä Turpeeseen siivilöityy myös kiintoainetta ja sen mukana kulkeutuvia ravinteita (typpi ja fosfori) sekä myös rautaa

7 Ojittamaton pintavalutuskenttä Kompsasuon pohjoinen turvetuotantoalue, Kuivaniemi Ojitettu pintavalutuskenttä Äijönnevan turvetuotantoalue, Haapavesi

8 Tutkimus soille perustettujen vesiensuojelukosteikkojen, ns, pintavalutuskenttien, pitkäaikaisesta puhdistustehokkuudesta ja siihen vaikuttavista tekijöistä Velvoitetarkkailujen puhdistustulokset 14 ojittamatonta pintavalutuskenttää 14 ojitettua pintavalutuskenttää Monitorointijakso puolessa yli 4 vuotta seitsemässä 8-23 vuotta Turvetuotantoalueet, joilla pintavalutuskentät sijaitsevat. SulKa-hanke: Uusia innovatiivisia vesiensuojelumenetelmiä turvetuotannon vesistökuormituksen vähentämiseen, SulKa, Toteutus: Oulun yliopisto ja Syke Rahoitus: Vapo Oy

9 Taulukko 1. Ojittamattomien ja ojitettujen pintavalutuskenttien keskimääräiset reduktiot (%) roudattomana kautena. Ne on laskettu kunkin kentän ylä- ja alapuolelta mitattujen pitoisuuksien keskiarvojen perusteella. Epäorgaaninen N = NH 4 - N + NO 2,3 -N Hydraulisesti hyvin toimiva ojittamaton pintavalutuskenttä Hydraulisesti heikosti toimiva ojittamaton pintavalutuskenttä Ojitettu pintavalutuskenttä COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N Epäorgaaninen N Kok. Fe Keskiarvo Minimi Maksimi n Kentät, joilla keskimääräinen reduktio negatiivinen Keskiarvo Minimi Maksimi n Keskiarvo Minimi Maksimi n Kentät, joilla keskimääräinen reduktio negatiivinen

10 Epäorgaanisen typen reduktio [%] (pvk) Epäorgaanisen typen reduktio [%] (opvk) Suolle perustetut pintavalutuskentät o soveltuvat valumavesien pitkäaikaiseen puhdistukseen o poistavat valumavesistä myös epäorgaanista typpeä (nitraattityppi + ammoniumtyppi) y = 0,0761x + 49,61 R² = 0, Valutuspituus [m] y = 0,2615x + 1,0037 R² = 0, Valutuspituus [m] Valutuspituuden vaikutus epäorgaanisen typen (NH 4 -N + NO 2,3 -N) reduktioon ojittamattomille (pvk) ja ojitetuille (opvk) soille perustetuilla pintavalutuskentillä. Valutuspituus = matka, jonka puhdistettava vesi pintavalutuskentällä kulkee

11 Arvio soiden vesiensuojelullisen käytön potentiaalisesta hyödystä Pohjois-Suomessa KOHDE: Siuruanjoen valuma-alue JOKEEN KOHDISTUVA KUORMITUS : maatalous, metsätalous ja turvetuotanto MENETELMÄT: RiverLifeGIS-työkalu Sopivat suoalueet valittiin pintavalutuskentille laadittujen mitoitusohjeiden mukaisesti: o kaltevuus % o turpeen paksuus > 1 m Gulf of Bothnia Finland Helsinki Arctic Circle Rovaniemi Iijoki watercourse Oulu Baltic Sea Gulf of Finland

12 4-10% Siuruanjoen valuma-alueesta sopii pintavalutuskenttäalueeksi. Menetelmä on luontaisesti sopiva suovaltaisille jokivaluma-alueille Jos soita käytettäisiin tehokkaasti Siuruanjoen vesiensuojelussa, joen kokonaiskuormitusta voitaisiin vähentää seuraavasti: Vähenemä (%) Kok. P 35 Kok. N 27 Runsassoisilla valuma-alueilla soiden käyttö vesiensuojelussa antaa hyviä tuloksia

13 Soiden käyttöä vesiensuojelussa tulisikin lisätä Missä ja miten tämä on mahdollista? Uhrataanko luonnontilaiset suot vesiensuojelulle? Avuksi vesiensuojelutoimenpiteiden suunnittelu valuma-aluetasolla o Työkaluja tälle suunnittelulle tulisi kehittää Valuma-aluetason suunnittelu hankekohtaisen suunnittelun rinnalle yhdeksi tärkeäksi osaksi käytännön vesiensuojelun suunnittelua Yleisempikin hyöty: Vesiensuojelun kustannustehokkuus lisääntyy Ei o o o Soidensuojelusuot on turvattu lainsäädännöllä Ojitetuilla soilla on riittävästi ojittamatonta, ehyttä suopintaa pintavalutuskentille - Näiden alueiden käyttö voi jopa lisätä suokasvillisuuden biodiversiteettiä Vesiensuojelun työkalujen ja ohjauskeinojen kehittäminen Soiden vesiensuojelullinen käyttö pääasiassa ojitetuille soille

14 HAASTEITA TULEVAISUUDELLE Suomi soiden vesiensuojelulle tarjoamien ekosysteemipalvelujen käytön mallimaaksi Euroopassa Ojitettujen turvemaiden vesiensuojelua olisi mahdollista tehostaa käyttämällä hyväksi niiden läheisyydessä sijaitsevia ojittamattomia ja ojitettuja suoalueita, jotka viimeaikaisten tutkimustulosten mukaan soveltuvat myös valumavesien pitkäaikaiseen puhdistukseen

15 Heikkinen, K., Karppinen, A., Karjalainen, S.M., Postila, H., Hadzic, M., Tolkkinen, M., Marttila, H., Ihme, R.& Kløve, B Long-term purification efficiency and factors affecting performance in peatland-based treatment wetlands: An analysis of 28 peat extraction sites in Finland. Ecol. Engineering 117: Your personalized Share Link: Heikkinen, K., Ruokanen, I, Rintala, J. ja Joensuu, S Luonto puhdistaa ojitettujen turvemaiden valumavesiä Vesitalous 2/2018:

16 Kiitos!