soveltuvuus turvetuotannon kosteikolle TuKos- hankkeen loppuseminaari Heini Postila Oulun yliopisto, Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio

Transkriptio

1 Ympärivuotisen pumppauksen ja vesienkäsittelyn soveltuvuus turvetuotannon kosteikolle TuKos- hankkeen loppuseminaari Heini Postila Oulun yliopisto, Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio Esityksen sisältö Kosteikkojen ympärivuotinen vesienpuhdistuksellinen toimivuus Veden liikkuminen kosteikolla talvella Säädataan pohjautuva tarkastelu talviaikaisista olosuhteista ja niiden mahdollisesta muuttumisesta Yhteenveto ja johtopäätökset

2 Kosteikkojen ympärivuotinen vesienpuhdistuksellinen toimivuus Tutkimuksessa mukana olleet kosteikot Pohjois-Suomi (9 kpl) Hakasuo, Hankilanneva 1, Hankilanneva 2, Isosuo, Itäsuo, Korentosuo, Pehkeensuo, Puutiosuo ja Savaloneva Länsi-Suomi (12 kpl) Helmikäiskeidas, Hormaneva eteläinen, Hormaneva pohjoinen, Kapustaneva, Lammisuo, Nanhiansuo, Peuralinnanneva, Ristineva, Satamakeidas, Savonneva, Vittasuo ja Väärälammensuo Kohteiden sijainti (Kantonen 2011). (Pohjakartta Maanmittauslaitos)

3 Pohjois Suomi Länsi Suomi ankilanneva kosteikko 2 ehkeensuo Ha k P Puutiosuo P Savaloneva S aneva pohjoinen Horma apustaneva Ka Lammisuo L Nanhiansuo N uralinnanneva Ristineva atamakeidas kevät Kok.N (%) * * 47* NH4 N (%) 31* 73* 6* 20 15* 48 73* 52* 51 49* 29 NO2+3 (%) 7* 43 Kok.P (%) * * 60* PO4 P (%) 60* 12* 50 54* 55 47* 16* 41 77* 27 CODMn (%) * * 11* Peu Sa Savonneva S Vittasuo attoman kauden skimääräiset eduktiot ** Rouda kes re Pitoisuusreduktiot kohteittain (Kantonen 2011) Kiintoaine (%) * * 85* Fe (%) 23* 13* 42 44* 45 58* 73* 31 10* 32 kesä Kok.N (%) NH4 N (%) NO2+3 (%) * Kok.P (%) PO4 P (%) CODMn (%) Kiintoaine (%) Fe (%) * syksy Kok.N (%) 49* * * NH4 N (%) 93* 93* 27* 8* 48* 15* 53* 58* NO2+3 (%) 102* Kok.P (%) 9* * * PO4 P (%) 0* 292* 14* 48* 74* 55* 50* CODMn (%) 13* * * *) Laskennassa käytettyjen näytteiden lukumäärä 5 Kiintoaine i (%) 37* * * **) Pintavalutuskenttien Fe (%) 5* 59* 29* 30* 55* talvi keskimääräiset roudattoman kauden Kok.N (%) * 27 46* 25* reduktiot (Savolainen ym. 1996, NH4 N (%) 82* 45* * 17 8* 29 95* 23* 17 26* 19 perustuen Ihme 1994) mukaan Kok.P (%) * 54 62* 73* NO2+3 (%) 9* PO4 P (%) 56* 75* 23* 63 33* 35 85* 74* * 33 CODMn (%) * 8 58* 10* Kiintoaine (%) * 61 88* 92* Fe (%) 42* 21* * 17 80* 44* 73 59* 37 Kohteiden mahdollisia i ongelmia Osalla kohteista ei jäätymisongelmia Esiintyneitä ongelmia Kosteikon alueelle kertynyt paannejäätä Pumppausaltaan- ja kaivon ongelmat (jäätyminen) sekä ongelmat pumppauksessa ja vedenjaossa

4 Johtopäätöksiä Vesienpuhdistus Ei talvella yleisesti merkittävästi heikompaa kuin muina vuodenaikoina tulosten perusteella Näytemäärä tosin on osalla kohteista pieni Mitkä prosessit puhdistumiseen talvella vaikuttavat? Kohteiden välillä suuria vaihteluja, kosteikkojen ominaisuudet? Muutamalla kosteikolla huuhtoutumista ht t t nimenomaan talvella ll Ongelmien esiintyminen ei näytä heikentävän tilastollisesti merkitsevästi vedenpuhdistustehokkuutta Vesi voinee puhdistua myös viiveellä Kesäaikainen puhdistustehokkuus? Ongelmia voisi mahdollisesti vähentää Toimivat eristeet, mahdolliset putket routarajan alapuolelle, tasainen veden virtaus kentälle Veden liikkuminen kosteikolla talvella routaputkiseurantojen perusteella

5 Routaputket Koekosteikot: Korentosuo 1 Utajärvellä, Pehkeensuo 1 Utajärvellä ja Kapustaneva Vetelissä 3-4 routaputkea/per kosteikko Asennettu pääasiassa tammikuussa 2010 Seuranta talvina ja Pehkeensuon kosteikko 1 ja routaputkipisteet Jään ja roudan syvyyksien vaihtelu Pehkeensuo 1 Kapustaneva Jää lä j i ll l jää j l d t k k k k t i k äällä k l i j jää Jään yläraja = maanpinnalla olevan jään ja lumen muodostaman kerroksen korkeus tai keväällä, kun lumi ja jää on jo kosteikon pinnalta sulanut, se tarkoittaa maaperässä olevan routakerroksen ylärajaa eli roudan päällä olevan sulan maan alarajaa. Jään alaraja = maaperässä olevan roudan syvyyden alaraja tai jos maa ei ole roudassa, jään alarajalla tarkoitetaan kosteikon pinnalla olevan jääkerroksen alarajaa eli sulan vesikerroksen ylärajaa.

6 Säädataan pohjautuva tarkastelu talviaikaisista olosuhteista ja niiden mahdollisesta muuttumisesta Säädata Tilattiin Ilmatieteenlaitokselta 7 mittauspisteestä; Haapavesi, Halsua, Hämeenlinna, Juuka, Vaala, Utajärvi (interpoloitu data) ja Karvia Päivittäiset keskiarvot sadannasta ja lämpötilasta Utajärven ja Halsuan datat vain noin vuotta, muista tietoa 1960-luvulta lähtien Tarkasteltu mm. talvijaksolle sattuvia plussapäiviä ja vesisateisia plussapäiviä MATLAB -laskentaohjelman avulla

7 Keskellä talvikautta olevat plussapäivät p ja vesisateiset plussapäivät p Hämeenlinnassa ja Vaalassa (talvikausi = ensimmäisen kerran päivän keskilämpötila -5 ºC viimeisen kerran päivän keskilämpötila -5 ºC) Yhteenveto ja johtopäätökset Joillakin ympärivuotisilla kosteikkokohteilla saatiin talvellakin hyviä poistumia, mutta osalla tapahtui myös huuhtoutumista esim. orgaanisten aineiden, fosforin, typen tai raudan osalta Veden virtausta voi tapahtua myös jääkannen alla sulassa kosteikon maaperässä, jossa voi tapahtua mm. kiintoaineen suotautumista ja sen mukana kulkevan typen ja fosforin pidättymistä Kustannustehokkuus? t

8 Lisätietoja ja lähteitä Ihme, R Pintavalutus turvetuotantoalueiden valumavesien puhdistuksessa. Espoo: Valtion teknillinen tutkimuskeskus. VTT julkaisuja s. Kantonen, S Turvetuotannon valumavesien ympärivuotinen käsittely pintavalutuskentillä ja muilla kosteikoilla. Diplomityö. Oulun yliopisto, Prosessi ja ympäristötekniikan osasto, Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio. 116 s.+ liitteet Saatavissa: Määttä, J Turvetuotannon kuivatusvesien ympärivuotinen pumppaus pintavalutuskentälle. Rakennustekniikka, ylempi AMK, opinnäytetyö. Oulun seudun ammattikorkeakoulu. 69 s +liitteet Pöyry Environment Oy Vapo Oy, Turvetuotantoalueiden vesistökuormitusten arviointi YVA -hankkeissa ja ympäristölupahakemuksissa, Yhteenveto tutkimusten ja kuormitustarkkailujen tuloksista. 39 s. +liitteet Savolainen, M., Heikkinen, K. & Ihme R. (toim.) Turvetuotannon vesiensuojeluohjeisto. Oulu: Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus. Suomen ympäristöopas s. Kiitos!