Typpeä voidaan poistaa valumavesistä kosteikkojen ja pintavalutuskenttien avulla. Kaisa Heikkinen, erikoistutkija, FT Suomen ympäristökeskus

Transkriptio

1 1

2 Typpeä voidaan poistaa valumavesistä kosteikkojen ja pintavalutuskenttien avulla Kaisa Heikkinen, erikoistutkija, FT Suomen ympäristökeskus 2

3 Typpi on useimmiten rehevöitymistä rajoittava minimiravinne tilaltaan heikoimmilla vesistöalueilla, missä veden fosforipitoisuus on suuri Fosforikuormitus saa aikaan typpirajoitteisuuden! Vesistökuormituksesta on vähennettävä sekä fosforia että typpeä 3

4 Ihmistoiminnoista aiheutuva kokonaistyppikuorma (t/a) Suomesta Itämereen vuosien keskiarvona 4

5 Maankäytön eri toimenpiteet tulisi tehdä siten, että niiden seurauksena syntyvä vesistökuormitus jää mahdollisimman pieneksi. Vesiensuojeluohjeiden noudattaminen tärkeää 5

6 Hovin maatalouskosteikon typpipoistumat (%) Kok.N NO 3 -N Koskiaho J. (2008), Koskiaho ym. (2015) Hovin maatalouskosteikko Kuva: Jari Koskiaho 6

7 Rakennetut kosteikot, mm. asutuksen jätevesien puhdistuksessa Rakennettujen kosteikkojen puhdistustehokkuus (Vymazal 2001a,b). Tarkasteltu kosteikkoja, joissa on horisontaalinen, pinnan alainen virtaus. Vedenlaatumuuttuja Ainevirtaama (g m -2 a -1 ) Sisään Ulos Poistunut Poistuma (%) Kosteikkojen lukumäärä Kok. N NH 4 -N NO 3 -N Sisään Ulos Kuva: Markus Savikuja

8 Turvetuotannon kosteikot Soveltuvat myös metsätalouteen Ojitettu pintavalutuskenttä Ojittamaton pintavalutuskenttä Käyttöön 1990-luvun alussa Luettiin 2000-luvun alussa kuuluvaksi turvetuotannon vesiensuojelun BAT - tekniikkaan Perustetaan ojittamattomalle suolle, jolla on vähintään 0,5 m turvekerros VN periaatepäätös soiden ja turve-maiden kestävästä ja vastuullisesta käytöstä ja suojelusta sekä valtakunnalliset alueidenkäyttötavoitteet Uusi turvetuotanto jo ojitetuille suoalueille Perustetaan ojitetulle suolle Vettä puhdistavat suon ekosysteemin fysikaaliset, kemialliset ja biologiset prosessit 8

9 Typen poistumat (%) turvetuotannon ojittamattomilla ja ojitetuilla pintavalutuskentillä roudattomana kautena ja talvella. Kok.N Epäorgaaninen N Roudaton kausi Talvi Roudaton kausi Talvi Keskiarvo Ojittamaton Minimi pintavalutuskenttä Maksimi n Keskiarvo Ojitettu Minimi pintavalutuskenttä Maksimi n n = tarkasteltujen kenttien lukumäärä Vapo Oy:n päästötarkkailuaineistossa

10 Ojitettu Ojittamaton SulKa projektissa tarkastellut, Vapo Oy:n päästötarkkailun kohteena olleet pintavalutuskentät. Pintavalutuskenttä Sijainti Suomessa Päästötarkkailun Havaintoja Konnunsuo pvk2 Itä-Suomi Korentosuo Pohjois-Suomi Kuivastensuo Itä-Suomi Linnansuo Itä-Suomi Muljunaapa Pohjois-Suomi Nanhiansuo Länsi-Suomi Puutiosuo pvk 2-3 Pohjois-Suomi Ristineva Keski-Suomi Rukoneva Länsi-Suomi Saariaapa Pohjois-Suomi Siiviläniemenaapa Pohjois-Suomi Vasamanneva Pohjois-Suomi Laukkuvuoma Pohjois-Suomi Savonneva Länsi-Suomi Hankilanneva pvk 2 Pohjois-Suomi Hormaneva pohj. Länsi-Suomi Isoneva Itä-Suomi Kapustaneva Pohjois-Suomi Karhunsuo Itä-Suomi Kiihansuo Itä-Suomi Kynkäänsuo pvk 1 Pohjois-Suomi 2007, Luomaneva Pohjois-Suomi Okssuo Etelä-Suomi Rajasuo Itä-Suomi Röyhynsuo Etelä-Suomi Saarineva Itä-Suomi Vittasuo Länsi-Suomi Äijönneva Pohjois-Suomi

11 Uusia innovatiivisia vesiensuojelumenetelmiä turvetuotannon vesistökuormituksen vähentämiseen (SulKa) Toteutus: Oulun yliopisto ja Syke Rahoitus: Vapo Oy Kesto:

12 Typen sidonta N 2 NH 3 ON Ammoniakin haihtuminen Ammonifikaatio Typen pidättäminen NH 4 Nitrifikaatio NO 3 Denitrifikaatio Hapeton ympäristö Typen pidättäminen Sedimentaatio ON Ammonifikaatio Typen pidättäminen Typen pidättäminen Diffuusio ja adsorptio NH 4 Nitrifikaatio Hapellinen ympäristö Diffuusio NO 3 ON = orgaaninen typpi Typen kierto kosteikossa. Muokattu Bastvikenin (2006) mukaan. 12

13 Typen poistumaa vesiensuojelukosteikossa voidaan parantaa tiettyjä mitoitustekijöitä säätelemällä Näitä tekijöitä ovat Valutuspituus ojittamattomilla ja ojitetuilla pintavalutuskentillä Kentän käyttöaste ojitetuilla pintavalutuskentillä Kentän kaltevuus ojittamattomilla pintavalutuskentillä 13

14 Valutuspituuden vaikutus epäorgaanisen typen reduktioon ojittamattomilla (pvk) ja ojitetuilla (opvk) pintavalutuskentillä. Puhdistettavan veden valutuspituus lisääntyy Kontakti vettä puhdistavien biofilmien kanssa kentällä lisääntyy Aika vettä puhdistavalle nitrifikaatio-denitrifikaatioprosessille lisääntyy Puhdistustulos paranee 14

15 Kosteikkojen typenpoistossa on vielä kehitettävää 15

16 Lakeuden keskuspuhdistamon jälkikäsittelykenttä Kuva: Satu-Maaria Karjalainen perustettu luonnontilaiselle, ruovikkoiselle ja pajua kasvavalle alueelle, jonka maaperä on savista kasvillisuus pääosin järviruokoa vesisyvyys 0 1,2 m 16

17 Torsanjoen metsätalouskosteikko Ruokolahdella Torsanjoen metsätalouskosteikon typpipoistuma, Samuli Joensuu, Tapio Oy, 2013 Kosteikko perustettu osin vanhalle pellolle, osin luonnontilaiselle vesijättömaalle (vanha järvikuivio) 17

18 Kosteikoista vesiensuojelussa saatavaa hyötyä voidaan tehostaa valuma-aluetasolla tehtävän suunnittelun avulla 18

19 Vesistöihin kohdistuva hajakuormitus sijoittuu laajoille valumaalueille Tarvitaan hajautettua vesiensuojelutekniikkaa, kuten vesiensuojelukosteikkoja Kuva: Kyllikki Maaranto, Pohjois-Pohjanmaan metsäkeskus Valuma-aluetason yleissuunnittelu: Haetaan valuma-alueelta luontaisia veden virtausalueita (karttatyö ja maastokäynnit) Merkitään nämä alueet karttoihin ja esitetään suunnitelmassa. Tietoja hyödynnetään alueelle suunnattavien maa- ja metsätaloushankkeiden suunnittelussa

20 Kiitos! 20