Ympäristöturpeet ja niiden käyttö

Transkriptio

1 Sari Iivonen Ympäristöturpeet ja niiden käyttö Raportteja 32

2

3 Ympäristöturpeet ja niiden käyttö Sari Iivonen 2008

4 Julkaisija Helsingin yliopisto Ruralia-instituutti Lönnrotinkatu MIKKELI puh. (015) ISBN (pdf) ISSN (pdf)

5 3 Esipuhe Noin kolmannes Suomen maapinta-alasta on soiden peittämää. Suot ja soilla syntyvä turve ovat yksi tärkeimmistä luonnonvaroistamme. Turpeen ainutlaatuisia ominaisuuksia on hyödynnetty monipuolisesti Suomessa jo pitkään, mutta yleinen tietoisuus ympäristöturpeiden käyttötavoista, hyödyntämismahdollisuuksista ja niiden käytön positiivisista ympäristövaikutuksista on vähäistä. Turpeen käyttö mielletäänkin usein vain polttokäytöksi energiantuotannossa. Tämä raportti on laadittu Helsingin yliopiston Ruralia-instituutin Mikkelin yksikössä tehdyn selvitystyön pohjalta. Toimeksianto selvitystyölle tuli Vapo Oy:sta. Selvityksen tavoitteena on ollut tarkastella Suomen ympäristöturvevaroja, ympäristöturpeiden käyttökohteita ja käyttömääriä sekä ympäristöturpeiden käytön kehittämistarpeita. Turpeen käytöllä on Suomessa huono ympäristöimago, mikä johtunee menneinä vuosikymmeninä turvetuotannosta aiheutuneesta vesistökuormituksesta. Turpeen käytön ympäristövaikutuksia arvioitaessa tulisi kuitenkin tarkastella turpeen korjuusta ja käytöstä aiheutuvien kielteisten ympäristövaikutusten ohella ympäristöturpeen käytöllä ympäristönsuojelussa saavutettavia hyötyjä. Tässä selvityksessä tarkastellaankin erityisesti ympäristöturpeiden käytön hyötyjä ympäristönsuojelussa. Selvitystyö pohjautuu julkaistuun kirjallisuusaineistoon ja asiantuntijahaastatteluihin. Selvitystyön on tehnyt ja raportin laatinut MMT Sari Iivonen ja raportin ulkoasusta ja viimeistelystä on vastannut julkaisusihteeri Jaana Huhtala. Ruralia-instituutin Mikkelin yksikön puolesta kiitän Vapo Oy:tä hyvästä yhteistyöstä ja toivon, että julkaisulla on laajempaakin kiinnostusta ympäristöturpeiden käytön myönteisten vaikutusten tunnistamisessa ja hyödyntämisessä. Mikkelissä Pirjo Siiskonen johtaja

6

7 5 Sisältö Tiivistelmä Johdanto Turpeen ominaisuudet Kasvilajikoostumus ja maatuneisuus vaikuttavat turpeen ominaisuuksiin Turpeella on kyky sitoa ravinteita, metalleja ja kaasuja Turve on hygieeninen luonnonmateriaali Turpeen maanparannusvaikutus Turpeen ominaisuuksien muokkaus Ympäristöturvevarat Suomessa Ympäristöturpeiden käyttökohteet Turpeen maatalouskäyttö Kuivikekäyttö kotieläintaloudessa Lannan imeytys ja kompostointi Kotieläinten lannan ravinteiden hyödyntäminen kasvintuotannossa Kasvualustat Kasvualustaturpeiden laatuvaatimukset Turpeen käyttö puutarhatuotannossa Turpeen käyttö metsäpuiden taimituotannossa Turpeen käyttö viherrakentamisessa ja maisemanhoidossa Turve jätteiden käsittelyssä ja varastoinnissa Kompostointi Jätevesien ja jätevesilietteiden käsittely Saastuneiden maa-ainesten käsittely Öljyvahinkojen torjunta Teiden rakenteet Turpeen käytön ympäristövaikutukset Turpeenkorjuu on luvanvaraista toimintaa Turvetuotannon ympäristövaikutukset Vesistökuormitus Turvetuotannon vesistövaikutusten hallinta ja vesienpuhdistusmenetelmien kehitys Melu ja ilman laatu tuotantoalueiden ympäristössä Turvetuotantoalueiden jälkikäyttö Ympäristöturpeiden käytön hyödyt ympäristönsuojelussa Lopuksi Lähdekirjallisuus... 56

8 Kuvat Kuva 1. Soiden käyttö Suomessa... 9 Kuva 2. Tutkittujen soiden pinta-, väli- ja pohjaturpeen määrät eri maakunnissa Kuva 3. Potentiaaliset pinta- ja väliturvevarat maakunnittain eriteltynä Kuva 4. Teknisesti käyttökelpoiset pinta- ja väliturvevarat maakunnittain esitettynä Kuva 5. Kuivikkeiden virtsanimukyky kuivikekiloa kohden laskettuna Kuva 6. Kuivikkeen virtsanimukyky kuivikekuutiota kohden laskettuna Kuva 7. Kasvualustaturpeiden käyttö ja kulutuspotentiaali kasvihuoneviljelyssä vuonna Kuva 8. Vesistöjen fosforikuormitus Suomessa v päästölähteittäin eriteltynä Kuva 9. Vesistöjen typpikuormitus Suomessa v päästölähteittäin eriteltynä Kuva 10. Maa- ja metsätalouden ja turvetuotannon keskimääräiset kiintoaineksen netto-ominaiskuormitukset Kuva 11. Maa- ja metsätalouden ja turvetuotannon keskimääräiset kokonaistypen ja -fosforin netto-ominaiskuormitukset Kuva 12. Turpeen erilaisia käyttötarkoituksia ja käytöllä saavutettavia hyötyjä ympäristönsuojelussa Taulukot Taulukko 1. Maatuneisuuden määritys maastossa von Postin (1922) menetelmän mukaisesti Taulukko 2. Arviolaskelma kuiviketurpeiden käyttömääristä kotieläintiloilla Suomessa Taulukko 3. Turvelisäyksen aiheuttama haju-, ammoniakki- ja metaanipäästövähennys sianlannasta Taulukko 4. Kotieläinten sontaan ja virtsaan erittyvät typen (N), fosforin (P) ja kaliumin (K) keskimääräiset määrät vuodessa Steineckin ym. (2000) mukaan Taulukko 5. Suomen vesistöjen ravinnekuormitukset päästölähteittäin vuosina 1995 ja

9 7 Tiivistelmä Turve on fysikaalisilta, kemiallisilta ja biologisilta ominaisuuksiltaan ainutlaatuinen luonnonvaramme, jonka käyttömahdollisuudet ovat laajat. Turpeen käyttö polttoturpeena on tunnetuin ja määrältään suurin turpeen käyttömuoto. Vajaa 10 % Suomessa tuotetusta turpeesta käytetään ympäristöturpeina, joiden hyödyntämismahdollisuudet, merkitys eri elinkeinojen kannalta ja mahdollisuudet ympäristönsuojelullisessa käytössä ovat vähemmän tunnettuja. Tämän selvityksen tarkoituksena on kartoittaa ympäristöturpeiden käyttöä, hyödyntämismahdollisuuksia ja kehittämistarpeita. Selvityksessä tarkastellaan myös Suomen ympäristöturvevarojen alueellista jakautumista ja turvevarojen käytön ympäristövaikutuksia. Ympäristöturpeilla tarkoitetaan tässä selvityksessä kasvu-, kuivike-, imeytys-, komposti-, suodatin- ja tiivisturpeita. Suomen vuotuisen ympäristöturpeiden tuotantokapasiteetin on arvioitu olevan vähintään 2,5 milj. m 3. Suurimmat ympäristöturpeiksi soveltuvat ja teknisesti käyttökelpoiset pinta- ja väliturvevarat sijaitsevat Lounais-Suomen ja Pohjanmaan soilla. Suurimmat ympäristöturpeiden käyttökohteet ovat eläinten kuivittaminen ja kasvuturvekäyttö. Eläinten kuivittamiseen käytetään Suomessa vuosittain keskimäärin 1,2 milj. m 3 turvetta. Käyttömäärät ovat suurimpia lihanauta- ja hevostiloilla. Turpeen käyttöä verrattuna muihin käytössä oleviin kuivikkeisiin puoltaa sen erinomainen nesteenimukyky, ammoniakin sitomiskyky, hygieenisyys ja hyvät jälkikäyttöominaisuudet. Turpeen hyviä ominaisuuksia voidaan hyödyntää maatalouskäytössä myös lannan imeytyksessä, lannan varastoinnissa, kompostoinnissa ja maanparannuksessa. Kasvualustoissa turvetta käytetään ammatti- ja harrastelijakäytössä arviolta 1 milj. m 3 vuodessa. Valtaosa Suomessa tuotetuista kasviksista sekä puutarhakasvien ja metsäpuiden taimista kasvatetaan turvepohjaisilla kasvualustoilla. Viherrakentamiskohteiden seosmullissa turvetta käytetään arviolta 0,4 milj. m 3 vuodessa. Turpeen ja hiekan seos on osoittautunut hyväksi maa-ainesten ottopaikkojen maisemoinnissa. Turvetta voidaan hyödyntää monipuolisesti myös mm. jätteiden kompostoinnissa, jätevesien ja jätevesilietteiden suodatuksessa, öljyvahinkojen torjunnassa, kaatopaikkojen eristerakenteissa ja teiden rakenteissa. Turvevarojen käytön ympäristövaikutuksilla tarkoitetaan useimmiten turpeenkorjuun aiheuttamia haitallisia vesistövaikutuksia, jotka ovat muihin elinkeinoihin verrattuna vähäisiä, mutta saattavat olla paikallisesti tarkasteltuna merkittäviä. Turvetuotannon aiheuttamaa pistemäistä vesistökuormitusta on pystytty oleellisesti vähentämään viime vuosikymmenen aikana vesistönsuojeluratkaisujen avulla. Turvevarojen käytön haitallisten vaikutusten rinnalla olisi tarkasteltava myös ympäristöturpeiden käytöllä saavutettavia hyötyjä ympäristönsuojelussa. Ympäristöturpeiden käytön avulla on mahdollista vähentää maaperään, pohja- ja pintavesiin valuvien ja ilmaan haihtuvien haitta-aineiden määrää monilla eri tavoilla.

10

11 9 1. Johdanto Suomen maapinta-alasta noin kolmannes on soiden peitossa. Suomi onkin suoalaltaan maailman kuudenneksi soisin maa. Nykyisestä noin 9 milj. hehtaarin suoalastamme (Virtanen 2006) on ojitettu lähes 52 % metsätalouden käyttöön (Kuva 1). Luonnontilaisia soita on suoalastamme noin 28 % ja suojeltuja soita noin 12 %. Soita on otettu myös maatalouskäyttöön ja suopeltoja arvioidaan olevan 3% koko suopinta-alastamme. Osa suoalastamme on jäänyt teiden ja tekoaltaiden alle. Soilla syntyy suokasvien maatuessa turvetta, joka on yksi tärkeimmistä luonnonvaroistamme. Suomen soissa on turvetta yli 96 mrd. suo-m 3, mikä on noin 50 kertainen määrä verrattuna metsiemme runkopuuston kokonaistilavuuteen (Turveteollisuusliitto 2008a). Turvetuotannossa on nykyisin vajaat ha suota eli noin 0,6 % koko suopinta-alastamme. Tekoaltaat 0,6 % Luonnontilainen 27,5 % Metsätalouskäyttö 51,7 % Suojeltu 11,9 % Turvetuotanto 0,6 % Maatalouskäyttö 3,0 % Teiden alla 0,3 % Tuntematon 2,6 % Kuva 1. Soiden käyttö Suomessa. Lähde: Virtanen Turpeen käyttö energian tuotannossa polttoturpeena on tunnetuin turpeen käyttömuoto, joka on saanut viime aikoina paljon julkisuutta päästökauppaan liittyvän keskustelun myötä. Turpeen käyttö energiantuotannossa on kuitenkin vain yksi turpeen käyttömuoto. Turpeen ainutlaatuisia fysikaalisia, kemiallisia ja biologisia ominaisuuksia voidaan monipuolisesti hyödyntää useissa eri käyttötarkoituksissa. Turpeen muut käyttötavat ja niiden moninainen merkitys hyvinvointimme edistämisessä ovat tuntemattomampia suuren yleisön keskuudessa. Tämän tehdyn kirjallisuusselvityksen tarkoituksena on kartoittaa turpeen käyttöä, hyödyntämismahdollisuuksia ja kehittämistarpeita ympäristöturpeina eli turpeen muissa käyttökohteissa kuin energiantuotannossa. Ympäristöturpeiksi luokitellaan usein kuivike-, imeytys- ja kompostiturpeet. Tässä selvityksessä ympäristöturpeilla tarkoitetaan laajemmin kasvu-, kuivike-, imeytys-, kompostointi-, suodatus- ja tiivisturpeita (Tietotaulu 1.), joita voidaan monipuolisesti hyödyntää maa-, metsä- ja puutarhataloudessa sekä ympäristönsuojelussa, jätteenkäsittelyssä, maisemanhoidossa ja teiden rakenteissa. Selvityksestä on rajattu pois turpeen käyttö terveyden edistämistarkoituksessa (mm. kylpyturpeet) ja turpeen kemiallinen jatkojalostus, joita on käsitelty

12 10 muissa tutkimuksissa (Lappalainen ym. 1992, Thun & Sopo 1992, Leiviskä 1999). Ympäristöturpeiden käyttöominaisuuksien ja käytön lisäksi tarkastellaan ympäristöturvevarojen alueellista jakautumista Suomessa ja turvevarojen käytön ympäristövaikutuksia. Tietotaulu 1. KASVUTURVE Kasvuturpeet luokitellaan yleensä vaaleiksi, tummiksi ja mustiksi kasvuturpeiksi niiden maatumisasteen perusteella. Vähän maatunutta (H1-3) vaaleaa rahkaturvetta käytetään kasvihuoneissa kasvualustoissa ja kasvualustojen valmistuksessa. Tumma keskimaatunut (H4-5) ja musta pitkälle maatunut (yli H5) turve sopivat kasvualustojen valmistukseen, mullan raaka-aineeksi, viherrakentamiseen, monivuotisten koristekasvien kasvatukseen, marja- ja hedelmäviljelmille, avomaavihannesviljelmille ja pelloille maan humuspitoisuuden kohottamiseen. KUIVIKETURVE Kuiviketurve on vähän maatunutta (H1-3) vaaleaa rahkaturvetta, jonka rakenne on riittävän karkea. Kuiviketurvetta käytetään virtsan ja lannan imeytykseen eläinten pitopaikoilla. IMEYTYSTURVE Imeytysturve on vaaleaa vähän maatunutta (H1-3) tai keskimaatunutta (H4-5) ja tasarakenteista rahkaturvetta. Imeytysturvetta käytetään lietelannan saostukseen, lietelantasäiliöiden kattamiseen, peruna- ja juurikasaumojen suojaamiseen sekä liuottimien ja öljyn imeytykseen maalta. Kuivaamalla hydrofobiseksi käsiteltyä turvetta voidaan käyttää öljynimeytykseen vesialueilla. KOMPOSTITURVE Kompostiturve on karkearakenteista vaaleaa (H1-3) tai keskimaatunutta (H4-5) turvetta, jotka käytetään märkälietteiden ja karjanlannan kompostoinnin tukiaineena. SUODATINTURVE Suodatinturvetta voidaan käyttää nesteiden tai kaasujen puhdistamisessa. Suodatinturpeen valintaan vaikuttaa käyttötarkoitus. Kaasusuodattimet perustuvat mikrobien toimintaan, joten suodatinturpeen täytyy tarjota mikrobeille suotuisa elinympäristö. TIIVISTURVE Tiivisturve on keskimaatunutta tai pitkälle maatunutta (H5-H8) rahkasara- tai rahkaturvetta, jonka ominaisuuksia voidaan hyödyntää jätetäyttöalueiden pohjarakenteissa ja suljettavien kaatopaikkojen pintarakenteissa.

13 11 2. Turpeen ominaisuudet 2.1 Kasvilajikoostumus ja maatuneisuus vaikuttavat turpeen ominaisuuksiin Turve on eloperäinen maalaji, jota syntyy ja kerrostuu suolla kasvavien kasvien kuoltua ja hajotessa hitaasti. Suon kenttäkerroksen kuollut kasvillisuus ja pohjakerroksen sammaleet muodostavat suuren osan maatuvasta kasvillisuudesta. Pohja- ja kenttäkerroksen kasvillisuuden lisäksi suolla kasvavien pensaiden ja puiden muodostama karike ja näiden juuristobiomassa lisäävät hajoavan kasviaineksen määrää. Turpeeksi luokiteltavalta ainekselta edellytetään vähintään 75 %:n orgaanisen aineksen osuutta kuivamassasta. Tavallisesti tämä raja-arvo ylitetään reilusti ja Suomessa turpeesta mitataankin yleensä yli 90 %:n orgaanisen aineksen osuuksia kuivapainosta (Virtanen ym. 2003). Orgaanisesta aineksesta noin puolet on hiiltä. Koska turve muodostuu kasvinjäännöksistä, vaikuttaa turpeen muodostanut kasvilajisto oleellisesti sen ominaisuuksiin. Turpeita luokitellaankin niiden kasvijäännöskoostumuksen perusteella turvelajeiksi. Geologisissa tutkimuksissa turpeet luokitellaan rahka-, sara- ja ruskosammalturpeisiin. Kasvitieteellisissä tutkimuksissa turvelajeja luokitellaan yleisesti myös rahka-, sara- ja puuvaltaisiin turpeisiin (Laine ym. 2000, Päivänen 2007). Turvelajien luokittelussa kiinnitetään huomiota turpeen muodostaneen kasvillisuuden runsaussuhteisiin, yhteen tai useampiin turvetekijöihin (Päivänen 2007). Luokittelussa vallitsevin turvetekijä mainitaan viimeisenä ja määrältään sitä vähäisemmät tekijät ennen sitä. Turvetekijöiden lisäksi turvekerrostumista löytyy usein myös muiden suokasvilajien, kuten tupasvillan, tupasluikan, kortteen, varpujen tai puun jäänteitä, joita kutsutaan turpeen lisätekijöiksi. Rahkavaltaiset turpeet muodostavat yli 50 % Suomen turvevaroista, joten niiden merkitys on suuri (Virtanen ym. 2003). Tavallisimpia rahkavaltaisia turpeita ovat rahkaturpeet (S-t), tupasvillarahkaturpeet (ErS-t), sararahkaturpeet (CS-t) ja puurahkaturpeet (LS-t). Rahkasammalryhmiä on Suomessa yhdeksän, joista yleisimpiä ovat Cuspidata-, Acutifolia- ja Palustria-ryhmät (Laine ym. 2000). Saravaltaisia turpeita koko maan turvemäärässä on 45 % ja ruskosammalvaltaisia ainoastaan 1 % (Virtanen ym. 2003). Turve koostuu kuolleista kasvinosista, jotka sisältävät selluloosaa, hemiselluloosaa, ligniiniä, proteiineja, vahoja, hartseja ja humusaineita. Maatumisella tarkoitetaan turpeen muodostavan kasvillisuuden hidasta hajoamista tunnistamattomiksi humusaineiksi. Maatuminen muuttaa olosuhteista riippuvalla nopeudella turpeen rakennetta siten, että maatumisprosessin aikana hiili-, humushappo-, fulvohappo- ja humiinipitoisuudet kasvavat ja selluloosa-, hemiselluloosa- ja ligniinipitoisuudet laskevat. Maatumiseen liittyy mineralisaatio, jossa osa orgaanisesta aineesta muuttuu epäorgaanisiksi yhdisteiksi. Turpeen maatuneisuudella tarkoitetaan maatumisprosessin tilaa tai vaihetta. Maatuneisuuden määritysmenetelmänä maasto-olosuhteissa on yleisesti käytössä von Postin maatumisasteluokitus (von Post 1922). Von Postin maatumisluokitus perustuu kädessä puristetun turvenäytteen puristenesteen väriin, puristettaessa sormien väli valuvan turveaineen määrään, kasvinosien tunnistettavuuteen ja puristejäännöksen kimmoisuuteen (Taulukko 1). Menetelmä on kehitetty maastokosteudessa oleville rahkaturpeille, mutta sitä voidaan käyttää sovellettuna myös kuivien turpeiden karkeaan luokitteluun (Laine ym. 2000). Turpeen maatuneisuutta kuvaavan sanallisen määritelmän käyttö ei ole Suomessa täysin vakiintunut, vaan siinä esiintyy jonkin verran vaihtelua. Käytännön kielenkäytössä puhutaan usein vähän maatuneista, keskimaatuneista ja pitkälle maatuneista turpeista (Taulukko 1). Tämän lisäksi kasvuturpeita voidaan luokitella myös vaaleisiin (H1-3), tummiin (H4-6) ja mustiin (H7-10) turpeisiin (Puustjärvi 1973).

14 12 Taulukko 1. Maatuneisuuden määritys maastossa von Postin (1922) menetelmän mukaisesti (Laine ym. 2000). Suomessa yleisesti käytössä oleva maatumisasteen määrite on kirjoittajan oma selvennys. Maatumisaste H1 Maatumisasteen määrite (von Post) Täysin maatumaton Suomessa yleisesti käytössä oleva maatumisasteen määrite Keskimaatunut / Keskimääräisesti maatunut. (Joskus tähän luokkaan luetaan vain maatumisasteeltaan H4 olevat turpeet.) Havainnoinnin kriteerit Turvetta kädessä puristettaessa lähtee sormien välistä väritöntä, kirkasta vettä. Kasvinosat ovat täysin tunnistettavissa, sitkeitä ja kimmoisia. H2 Melkein maatumaton Puristettaessa lähtee melkein kirkasta, Vähän maatunut kellertävää vettä. Kasvinosat melkein muuttumattomia. H3 Hyvin heikosti maatunut Puristettaessa lähtee selvästi sameaa vettä, mutta ei turveainetta. Puristeneste ei ole puuromaista. Jäännökset ovat osittain tummuneita, mutta edelleen tunnettavissa. H4 Heikosti maatunut Puristettaessa lähtee hyvin sameaa vettä. Osa jäännöksistä hajaantuu amorfiseksi massaksi, minkä vuoksi puriste on jo jonkin verran puuromaista. Käteen jäävä puristejäännös kimmoaa hieman takaisin. H5 Jonkin verran maatunut Kasvirakenne pääosiltaan vielä tunnistettavissa. Puristettaessa turve hajoaa osittain puuromaiseksi massaksi. Puristeneste on hyvin sameata, siinä on selvästi havaittavissa amorfista massaa. Puristejäännös jää sormien avaamisen jälkeen entiselleen eikä kimmoa enää takaisin. H6 Kohtalaisesti maatunut Kasvirakenne epäselvä. Puristettaessa noin 1/3 turveaineesta menee sormien lomitse, jäännös vahvasti puuromaista. Jäännöksen kasvirakenne selvempi kuin puristamattoman turpeen. H7 Vahvanlaisesti maatunut Kasvirakenne hyvin epäselvästi näkyvää. Pääosa on amorfista massaa. Puristettaessa menee noin ½ turveaineesta sormien lomitse. Jos vettä erottuu, se on vellimäistä ja hyvin tummaa. H8 Vahvasti maatunut Kasvirakenne hyvin epäselvästi näkyvää. Pitkälle maatunut Pääosa amorfista massaa. Puristettaessa noin 2/3 turveaineesta menee sormien lomitse. Vellimäistä vettä voi erkaantua. Jäännöksen muodostavat juuret ym. hyvin säilyvät kasvinosat. H9 Melkein maatunut Tuskin mitään kasvirakennetta voi erottaa. Puristettaessa melkein koko turvemäärä menee samankaltaisena puurona sormien lomitse. H10 Täysin maatunut Mitään kasvirakennetta ei voi erottaa. Puristettaessa menee koko turvemäärä sormien lomitse, eikä vapaata vettä erkane ollenkaan.

15 13 Maatuneisuutta voidaan määritellä laboratorio-olosuhteissa myös useilla muilla menetelmillä. Maatumisprosessin nopeuteen vaikuttaa ratkaisevasti vallitsevat happiolot. Maatuminen on kertaa nopeampaa suon hapellisissa pintakerroksissa kuin veden pinnan alla vallitsevissa niukkahappisissa olosuhteissa. Tämän takia suon veden pinnan tason korkeus vaikuttaa turpeen maatuneisuuteen. Veden pinnan korkeuden vaihtelut menneinä vuosituhansina voivat näkyä eri maatumisvaiheessa olevien turpeiden kerroksellisuutena turveprofiilissa (Virtanen ym. 2003). Soiden ojitusten seurauksena veden pinta laskee ja maatumisprosessi nopeutuu. Maatumiseen vaikuttaa myös vallitsevat lämpöolot. Viileissä olosuhteissa maatumisprosessi etenee hitaammin kuin lämpimämmissä olosuhteissa. Maatumisprosessin nopeus riippuu myös maatuvasta kasvillisuudesta. Rahkasammalet maatuvat hitaasti, mikä johtuu niiden alhaisesta typpipitoisuudesta. Toinen hitaan hajoamisen selitys voi olla rahkasammalten kyky sitoa metalleja, jotka estävät mikrobien toimintaa (Päivänen 2007). Pitkälle maatuneen turpeen hiilipitoisuus on korkea, minkä takia sitä voidaan hyödyntää polttoaineena energiantuotannossa. Useisiin ympäristöturpeiden käyttökohteisiin sopivat parhaiten vähän maatuneet rahkaturpeet, joissa on säilynyt sammaleen ohutseinäinen ja ilmava huokosrakenne (Rinttilä ym. 1998). Maatumattomista ja vähän maatuneista (H1-3) rahkaturpeista käytetään nimitystä pintaturve. Näiden teoreettinen huokostilavuus on noin 95 % ja tehollinen huokoisuus noin %. Suuren huokostilavuutensa takia pintaturpeilla on erinomainen kyky pidättää nestettä ja sen vedenpidätyskapasiteetti voi olla parhaimmillaan jopa 80 tilavuus-% (Peltola ym. 1986). Turpeen maatuessa sen väri tummenee, hienojakoisuus kasvaa ja huokostilavuus laskee, jolloin se menettää kykyään sitoa ja pidättää vettä. Hienojakoisuuden lisääntyminen vähentää myös turpeen vedenläpäisevyyttä. Pitkälle maatunut turve läpäisee vettä huonosti ja vähän maatunut hyvin. Väliturpeella tarkoitetaan kartoituksissa yleensä keskimääräisesti maatuneita (H4) rahkaturpeita, mutta käyttäjät sisällyttävät usein myös muita H4-laatuja väliturpeisiin. Pohjaturpeilla tarkoitetaan hyvin maatuneita rahkaturpeita sekä sara- ja ruskosammalturpeita (H5-10). Juuri turpeen kyky suodattaa, sitoa ja pidättää nesteitä on hyvin tärkeä ominaisuus ympäristöturpeiden käyttökohteissa. Kaikkein vaaleimmat ja vähän maatuneet pintaturpeet eivät kaikissa käyttötarkoituksessa ole kuitenkaan parhaita. Erityisesti kasvuturpeiden Vähän maatuneessa (H2-3) rahkaturpeessa on säilynyt sammaleen ilmava huokosrakenne.

16 14 kohdalla erilaisille turpeille on kysyntää, sillä ne soveltuvat erilaisiin käyttötarkoituksiin. Käyttötarkoitukseen parhaiten sopivan turvetyypin valintaan vaikuttaa tullaanko kasvualustaa käyttämään ulkona vai sisätiloissa, kasvatettava kasvilaji, kasvin koko, kasvatusajan pituus, kasvatustekniikka ja kasvupaikan ilmasto-olosuhteet. Turpeen kasvilajikoostumuksella ja maatumisasteella voidaan vaikuttaa kasvualustan rakenteen kestoon, vedenpidätyskykyyn ja uudelleenkastumiseen. Imeytysturpeiksi ja kompostointiturpeiksi soveltuvat pintaturpeiden lisäksi myös keskimaatuneet turpeet ja tiivisturpeiksi vain pitkälle maatuneet turpeet. Tiivisturpeessa hyödynnetään pitkälle maatuneen turpeen tiivistymisominaisuuksia ja rakenteen stabiilisuutta. 2.2 Turpeella on kyky sitoa ravinteita, metalleja ja kaasuja Turpeella on todettu olevan hyvä suodatinvaikutus monen alkuaineen ja orgaanisen yhdisteen suhteen. Suodatinvaikutus perustuu mekaaniseen, kemialliseen ja biologiseen suodatukseen. Huokoisena materiaalina turve pidättää osan nestemäisestä läpivirtaavasta aineesta. Mekaaniseen suodatukseen vaikuttaa ratkaisevasti turpeen huokosrakenne ja maatumisaste. Osa suodatusvaikutuksesta on mikrobien toimintaan perustuvaa biologista suodatusta. Turpeessa elävät mikrobit käyttävät läpivirtaavia aineita elintoiminnoissaan. Turpeen kykyä toimia kemiallisena suodattimena on tutkittu intensiivisesti maailmalla ja turpeella on todettu olevan kyky pidättää metalleja ja orgaanisia hiilivetyjä. Turpeen suodatinvaikutukseen perustuvia vesienpuhdistus- ja ilmansuodatusmenetelmiä onkin kehitetty eri puolilla maailmaa. Turpeen kemiallinen kyky pidättää aineita perustuu useisiin erilaisiin kemiallisiin sitomisreaktioihin, kuten pinta-adsorptioon, ioninvaihtoon ja kompleksoitumiseen (Brown ym. 2000). Pinta-adsorptio perustuu turvehiukkasten negatiiviseen pintavaraukseen, minkä vuoksi ne sitovat positiivisesti varautuneita kationeja pinnalleen. Positiivisesti varautuneet kationit voivat olla esimerkiksi kasvinravinteita, raskasmetalleja, torjunta-aineita, liuottimia tai proteiineja. Kationien pidättymisvoimakkuuden turpeen pinnalle määrää niiden valenssi eli varaus siten että, mitä korkeampi on valenssi, sitä voimakkaampi on pidättyminen turpeen pinnalle. Kolmenarvoiset kationit kuten esimerkiksi rauta (Fe 3+ ) ja alumiini (Al 3+ ) sitoutuvat turpeen pintaan voimakkaammin kuin kahdenarvoiset kationit kalsium (Ca 2+ ) ja magnesium (Mg 2+ ) tai yhdenarvoinen kalium (K + ) (Puustjärvi 1973). Turve pystyy pidättämään hyvin myös mm. kuparia, kadmiumia, nikkeliä, sinkkiä, elohopeaa, zirkoniumia, kromia, hopeaa ja lyijyä (Thun & Fagernäs 1980, Brown ym. 2000, Al-Faqih ym. 2008). Suodatettavan liuoksen ph vaikuttaa sen kationinsitomiskykyyn siten, että turpeen kationinpidätyskykyä voidaan hyödyntää ph- alueella 3-8. Optimaalinen ph-alue metallikationien sidontaan on 3,5-6,5 (Brown ym. 2000). Turvetta voidaan hyödyntää teollisuuden metallipitoisten jätevesien puhdistuksessa. Suodatustutkimuksissa on havaittu, että turpeen kasvilajikoostumus vaikuttaa sen adsorptiokykyyn siten, että heikosti maatuneilla rahkaturpeilla on saraturpeita parempi adsorptiokapasiteetti suodatettavan liuoksen ph:n ollessa alueella 4-5,2 ja vastaavasti heikosti maatuneilla saraturpeilla rahkaturpeita parempi kapasiteetti liuoksen ph:n ollessa 5,2-8 (Ringqvist & Öborn 2002). Rahkaturpeista Sphagnum fuscum ja Palustria-ryhmän turpeet ovat adsorptiokyvyltään parempia kuin Cuspidataryhmän turve (Aho & Tummavuori 1984a). Myös rahkaturpeen maatumisasteella on vaikutusta niiden suodatuskykyyn. Aho & Tummavuori (1984b) osoittivat, että rahkaturpeista vähän maatuneet turpeet sitovat tehokkaammin kuparia kuin pidemmälle maatuneet rahkaturpeet. Pinta-adsorption lisäksi turpeen pinnalla tapahtuu ioninvaihtoa ja kompleksoitumista. Ioninvaihto on yleisesti tapahtuva mekanismi, joka turpeessa perustuu mm. humus- ja fulvohappojen karboksyyli-

17 15 ja fenolihappo ryhmien kykyyn sitoa metalleja ja luovuttaa protoneja tai sidottuja metalleja (Ho ym. 1995, Christ ym. 1996). Turpeen ioninvaihtokapasiteettiin voidaan vaikuttaa happokäsittelyjen avulla ja turpeen esikäsittelyn vaikutusta on tutkittu erityisesti metallipitoisten vesien puhdistussovellutusten kehitystyön yhteydessä. Turpeen humusmolekyylit ovat suuria polymeerejä, joissa voi olla kiinnittyneinä monia eri funktionaalisia ryhmiä, kuten hydroksyyli-, amino- ja karboksyyliryhmiä. Kompleksoitumista tapahtuu kun humusaineiden, kuten humus- ja fulvohappojen funktionaaliset ryhmät reagoivat metallien kanssa muodostaen kelaatteja tai muita kompleksoituneita rakenteita (Brown ym. 2000). Ammoniakki (NH 3 ) on virtsan ureasta haihtuva pistävänhajuinen ja väritön kaasu, joka jo pienempinä pitoisuuksina aiheuttaa ympäristön hajuhaittoja ja hengitysilmassa suurina pitoisuuksina esiintyessään ärsyttää hengitysteitä ja silmien limakalvoja. Suomessa syntyvistä ammoniakkipäästoistä 84 % syntyy karjanlannasta (Grönroos ym. 1998). Kotieläinten lantaa muodostuu Suomessa vuosittain noin 18 milj. tonnia. Lannasta vapautuu ilmaan typpeä ammoniakkina noin tonnia vuosittain, josta nautaeläinten lannasta haihtuvan ammoniakin osuus on yli 70 % kokonaispäästöistä, sikojen 10 %, siipikarjan 9 %, turkiseläinten 7 % ja hevosten ja lampaiden noin 4 % (Savolainen ym. 1996). Ammoniakin haihtuminen lannasta vähentää lannan ravinnearvoa ja aiheuttaa ympäristölle haitallista typpikuormitusta ja happamia laskeumia. Mattilan (2006) mukaan karjanlannasta haihtuva typpimäärä vastaa noin 15 %:a suomalaisille maatiloille myydystä typpilannoitteiden määrästä. Turve pystyy pidättämään ilmaan haihtuvaa ammoniakkia kemiallisen reaktion avulla, jossa NH 3 -molekyyli muuttuu sidotuksi NH 4 -ioniksi. Turpeen kykyyn sitoa ammoniakkia vaikuttaa sen happamuuskapasiteetti. Karjataloudessa turvekuivikkeen yhtenä tärkeänä ominaisuutena pidetään sen kykyä sitoa lannasta haihtuvaa ammoniakkia ja siten raikastaa eläintenpitopaikan ilmaa sekä vähentää ammoniakin aiheuttamia hajuhaittoja lannan varastoinnin aikana ja lannoituskäytössä. Turvepohjaisten ilmansuodattimien avulla voidaan suodattaa ammoniakin lisäksi muita myös teollisuustuotannossa ja jätteenkäsittelyssä syntyviä pahanhajuisia ja terveydelle haitallisia haihtuvia orgaanisia kaasuja (VOC, volatile organic compound) (Gabaldon ym. 2006, Alvarez-Hornos ym. 2008). Orgaanisten kaasujen puhdistaminen ilmasta perustuu turpeen sorptioon ja turpeessa olevien mikrobien hajoitustoimintaan. Turpeeseen perustuva ilmanpuhdistus sopii erityisen hyvin päästölähteisiin, joissa puhdistettavien kaasujen pitoisuudet eivät nouse korkeiksi ja puhdistusta vaativat ilmamäärät ovat suuria. 2.3 Turve on hygieeninen luonnonmateriaali Turpeella tiedetään olevan mikrobien kasvua estäviä ns. antiseptisiä ominaisuuksia. Antiseptisten ominaisuuksien avulla turpeella voidaan hygienisoida mm. suolistoperäisiä jätteitä, karjanlantaa ja jätevesilietteitä. Eläimille sairauksia aiheuttavien bakteerien kasvua estävä vaikutus on tärkeä kuiviketurpeen ominaisuus, jolla on vaikutusta tuotantoeläinten terveydentilaan ja hyvinvointiin. Turpeessa ulosteperäisten kolibakteerien pitoisuudet laskevat nopeasti, minkä vuoksi turvetta voidaan pitää utaretulehduksen riskin kannalta turvallisempana kuivikkeena kuin sahanpurua ja olkea (Kapuinen 1996). Kasvuturpeena käytettävässä rahkaturpeessa ei luontaisesti esiinny kasvitauteja tai tuholaisia mikä on hyvin tärkeä kasvualustan ominaisuus etenkin kaupallisessa kasvintuotannossa. Tahvosen (1997) mukaan turpeen oma mikrobilajisto voi jopa torjua haitallisten kasvitautien etenemistä. Kasvualustan laadun kannalta yksi erittäin merkittävä asia on se, että turpeessa ei suolta nostettaessa esiinny rikkakasvien siemeniä. Rikkakasvien esiintyminen aiheuttaa satotappioita ja niiden torjunta aiheuttaa paljon lisätyötä tiloilla.

18 Turpeen maanparannusvaikutus Eloperäisen aineksen määrä maassa vaikuttaa merkittävästi maan kasvukuntoon. Kasvi- ja eläinjätteistä pitkälle hajonneen ja varsin pysyvän eloperäisen aineksen eli humuksen määrällä on edullinen vaikutus maan pieneliötoimintaan, maan fysikaaliseen rakenteeseen, kasvien vesi- ja ravinnetalouteen ja kasvien stressinsietokykyyn. Kasvien satotaso on tavallisesti suurempi alueilla, joissa maan humuspitoisuus on riittävän korkea (Heinonen ym. 1992). Suomalaisessa peltomaassa on humusta useimmiten liian vähän maan kasvukunnon kannalta, mikä on seurausta intensiivisestä viljanviljelystä sekä nurmenviljelyn ja karjanlannan käytön vähenemisestä (Rajala 2004). Maan eloperäisen aineksen lisäys vaikuttaa positiivisesti maan mururakenteeseen ja kuohkeuteen vähentäen eroosiota. Samalla ravinteiden huuhtoutuminen karkejakoisilta mailta ja satotasoa alentava maan liiallinen tiivistyminen hienojakoisilla mailla vähenevät. Orgaanisista maanparannusaineista turve on osoittautunut pelkkää karjanlantaa ja olkea paremmaksi maan humuksen lisääjäksi (Persson 1980, Erviö & Talvitie 1995). Pitkälle maatuneella turpeella on pitkäkestoisin maanparannusvaikutus, mutta taloudellisempaa ja ekologisesti kestävämpää voi olla turpeen käyttö ensin kuivikkeena ja näin syntyneen kuivikelannan sijoittaminen peltomaahan. Näin turpeeseen sitoutuneet lannan ravinteet tulee käytettyä tehokkaasti lannoitteena ja turvelannan toistuvalla käytöllä lisätään maaperän eloperäisen aineen määrää ja murujen kestävyyttä (Mattila 2006). Turpeen käytön positiivinen vaikutus kasvien satotasossa on Suomessa osoitettu mm. perunalla (Hujanen 1997), viljoilla (Hakkola 1994, Erviö & Talvitie 1995) ja mansikalla (Kuru 2003). Maanparannusturpeen käyttö paransi myös mansikan talvehtimista (Kuru 2003). Luontaisesti yleensä varsin happaman turpeen käyttö maanparannusaineena vaatii maan ph:n seurantaa ja tarvittaessa kalkitusta, jotta viljeltävälle kasville optimaalinen maan ph-taso kyetään ylläpitämään. 2.5 Turpeen ominaisuuksien muokkaus Turve soveltuu sellaisenaan suolta noston jälkeen käytettäväksi erilaisissa käyttötarkoituksissa. Turpeen ominaisuuksiin voidaan kuitenkin vaikuttaa monella tavalla jalostusketjun eri vaiheissa. Turpeenkorjuussa valitun nostotekniikan avulla vaikutetaan siihen, millaisessa muodossa turvetta tullaan jatkokäsittelemään. Jyrsinturpeen tuotantotavalla tuotetaan halutun karkeusasteen irtoturvetta, jota voidaan tarvittaessa seuloa, seostaa lisäaineiden kanssa, puristaa erilaisiin muotoihin ja pakata erilaisiin pakkauksiin. Esimerkiksi kuiviketurpeita pakataan erikokoisiin muovipäällysteisiin paaleihin, joita voidaan helposti varastoida ulkotiloissa ja tarvittaessa käsitellä maatilalla olevien koneiden avulla. Palaturpeen tuotantomenetelmällä syntyy turvepalaa, jota voidaan hyödyntää mm. teiden routaeristeenä ja maan alla kulkevien putkien lämpöeristeenä. Turvetta on mahdollista tuottaa myös blokkipaloina, joissa blokkipalan kuiva pinta estää sisällä olevan huokoisemman rakenteen kostumisen. Turpeen ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa niiden tuotantotekniikan lisäksi merkittävästi kuivauksella. Kostealla mätäspinnalla kasvaneen nuorehkon heikosti maatuneen tuoreen rahkaturpeen vedenimukyky on g vettä g -1 turpeen kuiva-ainetta, keskivertoaumankosteudessa imukyky on enää 8-11 g g -1 ja ylikuivauksella saadaan imukyvyksi 3-7 g g -1 (suullinen tiedonanto, Päivi Picken, 2008). Rahkaturpeiden kuivuminen alle % kosteuteen vaikuttaa niiden kykyyn kostua uudelleen. Turpeen pinnan muuttumista erilaisten ulkoisten tekijöiden seurauksena vettä hylkiväksi eli hydrofobiseksi voidaankin käyttää hyväksi ympäristöturpeiden käyttökohteissa, kuten öljynimeytyskäytössä vesialueilla.

19 17 Turpeen yksi merkittävä käyttömuoto on kasvuturve- ja mullan raaka-ainekäyttö. Turve on hapanta ja vähäravinteista, joten sitä on useimmiten kalkittava ja lannoitettava ennen käyttöä. Turpeen sisältämien ravinteiden määrään vaikuttaa suon trofiataso, kasvillisuus ja turpeen maatumisaste, turvekerrostuman alla oleva maa- ja kallioperä sekä pohja- ja pintavesien ja sateen mukanaan tuomat aineet. Turpeen typpipitoisuus vaihtelee 0,5 % - 3 % kuiva-aineesta. Typpi on pääosin orgaanisissa yhdisteissä ja typpeä vapautuu hajotustoiminnan seurauksena, minkä vuoksi typen pitoisuus kasvaa turpeen maatuessa (Naucke ym. 1993) ja ojittamattomilla soilla usein turveprofiilissa syvemmälle mentäessä (Laiho ym. 1999). Turpeen fosforipitoisuus on alhainen, vain noin 0,02-0,3 % kuiva-aineesta. Pintaturpeessa kaliumin pitoisuus voi vaihdella 0,02-0,07 % kuiva-aineesta ja syvemmissä kerroksissa kaliumin pitoisuus on alhaisempi (Laiho ym. 1999). Turvepohjaisia kasvualustatuotteita tuotetaan nykyään valmiiksi lannoitettuina, kalkittuina ja muilla lisäaineilla seostettuina eri kasvien ravinnetarpeet huomioiden. Kasvualustojen rakenneaineina käytetään turpeen lisäksi mm. hiekkaa, savea, humusaineita, kuorta, kuituseosta ja hiiltä parantamaan kasvualustan fysikaalista rakennetta.

20 18 3. Ympäristöturvevarat Suomessa Suomen pinta-alasta on noin 9 milj. ha suomaiden peittämää. Viimeksi tehtyjen kartoitusten perusteella Suomessa on yhteensä arviolta 5,1 milj. ha turvevaroiltaan hyödynnettäviä ns. geologisia soita, joiden pinta-ala on yli 20 ha ja turvekerroksen paksuus vähintään 30 cm. Geologian tutkimuskeskus on arvioinut erilaisten menetelmien avulla tällaisten geologisten soiden yhteenlasketuksi turvetilavuudeksi noin 69,3 mrd. m 3. (Virtanen ym ) Tämä turvetilavuus katsotaan potentiaalisiksi turvevaroiksi, sillä se ei kokonaisuudessaan vastaa tällä hetkellä turvetalouden tarpeisiin käyttökelpoisia turvevaroja. Potentiaalisista turvevaroista katsotaan olevan teknisesti hyödynnettävissä eli turvetalouden tarpeisiin soveltuvaa 29,6 mrd. m 3. Teknisesti hyödynnettävistä varoista ympäristöturpeiksi soveltuvia vaaleita tai keskimaatuneita varoja on noin 5,9 mrd. m 3. Teknisesti käyttökelpoisilla turvevaroilla ei kuitenkaan tarkoiteta suoraan taloudellisesti hyödynnettävissä olevia turvevaroja, sillä niissä ei ole huomioitu soiden muita maankäyttömuotoja ja ympäristönsuojelun vaatimuksia. Kartoituksissa suon turvevarat jaetaan pintaturpeisiin, väliturpeisiin ja pohjaturpeisiin. Pintaturpeilla tarkoitetaan vähän maatuneita (von Postin luokitus H1-3) rahkaturpeita, joissa voi olla vain ohuita paremmin maatuneita linssejä. Väliturpeet ovat keskimääräisesti maatuneita rahkaturpeita (H4), joissa hyvin maatuneiden linssien paksuutta ei ole rajattu, mutta jossa keskimaatuneisuuden täytyy olla rajoitusarvojen mukainen. Pohjaturpeet ovat pitkälle maatuneita rahka-, sara- ja ruskosammalturpeita. Ympäristöturvekäytön kannalta kiinnostavimpia turvevaroja ovat pinta- ja väliturvevarat, jotka soveltuvat hyvin kuivike-, imeytys-, kompostointi-, suodatin- ja kasvuturpeiksi. Pidemmälle maatuneita pohjaturpeita käytetään erikoiskasvien tuotannossa, kuluttajakasvualustoissa, viherrakentamisessa, maanparannusturpeena ja tiivisturpeena. Koko maassa tutkittujen soiden teknisesti käyttökelpoisia pintaturpeita (vaalea rahkaturve H1-3) on noin 1,2 mrd. suo-m 3 ja väliturvetta (rahkaturve H4) noin 1,5 mrd. suo-m 3 (Virtanen ym. 2003). Potentiaalisiksi pintaturvevaroiksi (rahkaturpeita) on arvioitu noin 1,9 mrd. suo-m 3 ja väliturpeiden määräksi noin 2,9 mrd. suo-m 3 (Virtanen ym. 2003). Virtasen (2003) mukaan käyttökelpoisia pohjaturvevaroja ennustetaan olevan Suomessa noin 24 mrd. suom 3. Geologian tutkimuskeskus on kartoittanut kattavasti Suomen turvevarojen jakautumisen alueittain. Rahkavaltaisimmat suot sijaitsevat Länsi-Suomen rannikkoalueella ja Etelä-Savossa ja saravaltaisimmat suot sijaitsevat Lapin ja Oulun lääneissä, Keski-Suomessa sekä Ahvenanmaalla. Soiden maatumisasteessa on selkeitä alueellisia eroja, mikä vaikuttaa suuresti ympäristöturvekäytössä hyödynnettävien pintaturpeiden määrään. Valtakunnallisesti tarkasteltuna maatumisaste on korkein Järvisuomen alueella sijaitsevilla soilla ja matalin Lapissa ja Länsirannikon soilla. Geologian tutkimuskeskuksen vuosina kartoittamien soiden kokonaisturvemäärät vaihtelevat maakunnittain voimakkaasti johtuen soiden laajuuden ja syvyyden alueellisista vaihteluista. Suurimmat tutkitut turvevarat ovat Pohjois-Pohjanmaan ja Etelä-Pohjanmaan maakunnissa ja Lapin läänissä (Kuva 2), joista löytyy myös suuret määrät pinta- ja väliturpeita.

21 milj. m Uusimaa Itä-Uusimaa Kanta-Häme Päijät-Häme Kymenlaakso Etelä-Karjala Varsinais-Suomi Satakunta Pirkanmaa Keski-Suomi Pintaturve Väliturve Pohjaturve Etelä-Pohjanmaa Pohjanmaa Keski-Pohjanmaa Etelä-Savo Pohjois-Savo Pohjois-Karjala Pohjois-Pohjanmaa Kainuu Lappi Ahvenanmaa Kuva 2. Tutkittujen soiden pinta-, väli- ja pohjaturpeen määrät eri maakunnissa (Virtanen ym. 2003). Jos tarkastellaan tutkittujen soiden pintaturpeiden tilavuutta valtakunnallisella tasolla, ovat suurimmat pintaturvevarat Pohjois-Pohjanmaalla, Etelä- Pohjanmaalla ja Varsinais-Suomessa. Potentiaalisesti suurimmat yhteenlasketut pinta- ja väliturvevarat ovat Etelä-Pohjanmaan, Satakunnan ja Pohjois-Pohjanmaan maakunnissa (Kuva 3). Potentiaalisilla turvevaroilla tarkoitetaan tunnettujen turvevarojen ja laskennallisten kartoittamattomien soiden yhteenlaskettua turvemäärää eli ennustettuja turvevaroja milj. m Uusimaa Itä-Uusimaa Kanta-Häme Päijät-Häme Kymenlaakso Etelä-Karjala Varsinais-Suomi Rahkaturve H1-3 Satakunta Pirkanmaa Keski-Suomi Etelä-Pohjanmaa Pohjanmaa Keski-Pohjanmaa Rahkaturve H4 Etelä-Savo Pohjois-Savo Pohjois-Karjala Pohjois-Pohjanmaa Kainuu Lappi Ahvenanmaa Kuva 3. Potentiaaliset pintaturve- ja väliturvevarat maakunnittain eriteltynä (Virtanen ym. 2003). Pintaturpeet ovat vähän (H1-3) ja väliturpeet keskimaatuneita (H4) rahkaturpeita.

22 20 Teknisesti käyttökelpoisimmista pintaturvevaroista suuri osa sijaitsee Etelä-Pohjanmaan, Varsinais-Suomen ja Satakunnan maakuntien alueella (Kuva 4). Näillä alueilla on myös suuret yhteenlasketut teknisesti käyttökelpoiset pinta- ja väliturvevarat. Lapissa, Kainuussa ja Pohjois-Karjalassa potentiaaliset turvevarat ovat huomattavan suuria verrattuna tunnettuihin teknisesti käyttökelpoisiin turvevaroihin. Tämä voi selittyä sillä, että näillä alueilla soista on kartoitettu huomattavasti pienempi osa kuin muualla Suomessa milj. m Uusimaa Itä-Uusimaa Kanta-Häme Päijät-Häme Kymenlaakso Etelä-Karjala Varsinais-Suomi Satakunta Pirkanmaa Rahkaturpeet, H1-3 Keski-Suomi Etelä-Pohjanmaa Pohjanmaa Keski-Pohjanmaa Etelä-Savo Rahkaturpeet, H4 Pohjois-Savo Pohjois-Karjala Pohjois-Pohjanmaa Kainuu Lappi Ahvenanmaa Kuva 4. Teknisesti käyttökelpoiset pinta- ja väliturvevarat maakunnittain esitettynä (Virtanen ym. 2003). Pintaturpeet ovat vähän (H1-3) ja väliturpeet keskimaatuneita (H4) rahkaturpeita. Vuonna 2006 ympäristöturpeita tuotettiin Turveteollisuusliiton tilastojen mukaan noin 3,6 milj. m 3, mikä oli noin 8 % turpeen 43 milj. m 3 :n kokonaistuotannosta (Turvepörssi 2/2007). Turveteollisuusliittoon kuuluvien tuottajien lisäksi Suomen turvetuottajat Oy: n kuuluvat tuottajat tuottavat ympäristöturpeita arviolta m 3 vuodessa (suullinen tiedonanto, Hannu Haavikko 2008). Tuotantopotentiaaliksi vuonna 2005 lasketulle ympäristöturpeen 4500 ha:n kokonaistuotantoalalle on arvioitu 550 m 3 /ha, jolloin vuotuinen tuotantokapasiteetti on vähintään 2,5 milj. m 3 (Flyktman 2005). Tuotantomäärien ja kapasiteettiarvion ero johtunee erilaisista laadunmäärityskriteereistä. Vuotuisiin tuotantomääriin vaikuttaa myös paljon kesän sääolot. Sateisina kesinä ei pystytä tuottamaan yhtä suuria määriä turvetta kuin poutaisempina kesinä ja tavallisesti poutaisina kesinä korjataan turvetta myyntimääriä enemmän puskurivarastoihin. Vuonna 2006 sääolosuhteet olivat turpeenkorjuun kannalta suotuisia, minkä ansiosta vuotuinen tuotantomäärä oli keskimääräistä korkeampi. Vuonna 2007 tehdyn turvetuottajille suunnatun kyselyn mukaan Suomessa myydään vuodessa noin 2,6 milj. m 3 ympäristöturpeita, josta noin 36 % on jalostettu kasvualustatuotteiksi, 28 % kuivike- ja imeytysturpeiksi ja 36 % maanparannuskäyttöön, viherrakentamiseen ja muuhun käyttöön soveltuviksi. Kasvualustaturpeiden 1 milj. m 3 :n kokonaismyyntimäärästä kotimaan markkinoilla myydään noin m 3, muihin EU-maihin viedään m 3 ja EU:n ulkopuolisiin maihin viedään m 3. Muissa ympäristöturvetuotteissa vienti on vähäistä. (suullinen tiedonanto, Jaakko Silpola, 2008)

23 21 4. Ympäristöturpeiden käyttökohteet 4.1 Turpeen maatalouskäyttö Kuivikekäyttö kotieläintaloudessa Kuivikkeiden käytön tavoitteena on pitää kotieläinten tilat kuivina ja puhtaina imeyttämällä kotieläinten virtsaa ja lantaa niihin. Kuivikkeet toimivat myös kotieläinten makuualustojen pehmikkeinä ja lämpöeristeinä sekä lisäävät tilojen viihtyisyyttä eläinten kannalta. Kotieläinten puhtaanapito on niiden terveyden kannalta erittäin tärkeää. Eläinten sairastaessa myös tuotantotaso heikkenee ja tilalle koituu lääkintäkuluja. Myös elintarvikkeiden korkean laadun kannalta on tärkeää huolehtia eläinten hyvinvoinnista, jotta lääkeainepitoisuudet lihassa ja maidossa pysyisivät matalina. Kuivikkeiden käytöllä voidaan vaikuttaa eläintenpitopaikkojen ilmanlaatuun, millä on suuri merkitys paitsi eläinten hengitysilman terveellisyyden, myös eläintenhoitajien työolojen kannalta. Kuivikkeiden käyttöä suositellaan kaikkien tuotantoeläinten kasvatuksessa eläinten pitopaikan puhtauden ja hygienian ylläpitämiseksi (Eläinsuojeluasetus 396/1996) ja joissakin tapauksissa laki lisäksi edellyttää kuivittamista. Hevosten makuualue on lain mukaan kuivitettava (MMM 14/EEO/1998). Nautojen ja lypsylehmien pitopaikoilla ei ulkokasvatusta lukuun ottamatta edellytetä kuivikkeiden käyttöä. Nautojen ulkokasvatuksessa naudoille täytyy olla suoja, jossa olla hyvin hoidettu kuivitettu makuualue (MMM 6/EEO/2002). Sen sijaan alle kaksiviikkoisten vasikoiden pitopaikassa täytyy olla hyvin kuivitettu makuupaikka (MMM 14/EEO/1997). Lain suosituksena on myös, että poikivan hiehon tai lehmän poikimiskarsina on hyvin kuivitettu. Sikojen astutus- ja porsituskarsinan on oltava kuivitettu ja sikojen karsinassa on oltava jatkuvasti käytettävissä sellaista tonkimismateriaalia, jonka avulla siat voivat harjoittaa lajinomaista käyttäytymistä (MMM 14/EEO/2002). Siipikarjan kasvatuksessa on useissa tapauksissa vaatimuksena pehkun tai muun soveltuvan kuivikkeen käyttö, jotta linnut voivat harjoittaa lajinomaista käyttäytymistä (MMM 10/EEO/2000, 1/EEO/2002). Lampaita koskevassa lainsäädännössä määrätään, että karitsointikarsinan ja kiinteäpohjaisen karitsojen pitopaikan lattian on oltava hyvin kuivitettu (MMM 4/EEO/1997). Kaikkien eläintenpitopaikkojen ilman laatu pitää olla riittävän hyvä. Esimerkiksi ammoniakin ja orgaanisen pölyn pitoisuudet ilmassa eivät saisi nousta raja-arvojen 20 ppm ja 10 mg/m 3 yläpuolelle. Uuteen maaseudun kehittämisohjelmaan liittyy uusi nauta- ja sikatiloille suunnattu eläinten hyvinvointituki, jossa kiinnitetään huomiota mm. vasikoiden karsinan puhtauteen ja makuualustan pehmeyteen. Kuluttajat kiinnittävät yhä enemmän huomiota ruuan alkuperään ja tuotantoeläinten hyvinvointiin, mikä asettaa kotieläintuottajille lisää vastuuta huolehtia eläinten hyvinvoinnista. Suomessa yleisimmin käytössä olevia kuivikkeita ovat turve, olki, sahanpuru ja kutterinlastu. Yksittäisen tilan kuivikevalintaan vaikuttavat tilan koko ja tuotantosuunta, navettaratkaisu ja lannanpoistojärjestelmä, tilan maantieteellinen sijainti, kuivikkeen hinta sekä tottumus käyttää jotakin kuiviketta. Kuivikehuoltoketju raaka-aineen tuotannosta käytön kautta loppusijoituskohteeseen ei ole kovin hyvin tunnettu ja kartoitettu toimintaketju. Vasta viime vuosina tilakokojen kasvaessa ja työvoimakustannusten noustessa on alettu kiinnittää huomiota eri kuivikevaihtoehtojen käytön taloudellisuuteen. Taloudellisuuden lisäksi on tarpeen tarkastella myös toimintaketjun ekologista kestävyyttä. Kuivikehuoltoa on Suomessa tutkittu hyvin vähän ja tutkimustietoa kuivikkeiden käytöstä ja kuivikkeiden käyttömääristä eri tuotantosuuntia edustavilla tiloilla on saatavilla niukasti. Kuivikkeiden soveltuvuutta erilaisiin kotieläintuotannon tarpeisiin on etenkin kotieläinten hyvinvoinnin näkökulmasta kartoitettu jonkin verran.

24 22 Turpeen ominaisuuksia kuivikkeena on perusteellisesti selvitetty Työtehoseurassa (Peltola ym. 1986). Tutkimuksen mukaan kuivikkeena käyttökelpoisin turvelaatu on vaalea vähän maatunut rahkaturve, jonka ph on noin 3,5. Kuiviketurpeen hyviä ominaisuuksia on sen erinomainen nesteenimukyky. Kuiviketurpeen virtsan imukyky on poikkeuksellisen korkea verrattuna muihin käytössä oleviin kuivikkeisiin (Kuva 5). 6 kg virtsaa /kg kuiviketta Turve Ohran silputtu olki Sahanpuru Kutterinlastu Kuva 5. Kuivikkeiden virtsanimukyky kuivikekiloa kohden laskettuna (Peltola ym. 1986). Koska kuivikkeiden tilavuuspainoissa on suuria eroja, täytyy kuivikkeiden imukykyä tarkastella myös tilavuutta kohden laskettuna. Peltolan ym. (1986) mukaan turpeen kuljetustilavuuspaino on kg /m 3 (40 kosteus-%), silputun oljen 18 kg/m 3, sahanpurun 135 kg/m 3 ja kutterinlastun 115 kg/m 3 (kaikki muut 20 % kosteudessa). Kuivikkeen virtsanimukyky kuivikekuutiota kohden laskettuna on turpeella korkein ja silputulla oljella selvästi alhaisin (Kuva 6). Tämän takia muiden kuivikkeiden kulutustarpeet saman virtsanimukyvyn saavuttamiseksi voivat olla moninkertaisia, millä on merkitystä kuivikkeen varastoinnin kannalta. Kuivikkeet on maatiloilla pystyttävä varastoimaan niin, että niiden laatu ei varastoinnin aikana laske. Kuivikkeiden kostuminen varastoinnin aikana heikentää niiden nesteensitomiskykyä ja laskee hygieenista laatua. Kuiviketurpeen käyttö on virtsan imun kannalta optimaalista % asteen kosteudessa. Oljen korjuukosteus on kuivikkeen laadun kannalta hyvin tärkeää, sillä liian kosteana varastoitu olki homehtuu ja aiheuttaa eläinten ja eläintenhoitajien altistumista homepölylle. Erityisesti sateisena kesänä voi olla vaikeuksia saada tarpeeksi hyvälaatuista olkea kuivikekäyttöön l/m Turve Silputtu olki Kovapaalattu olki Löysäpaalattu olki Sahanpuru Kutterinlastu Kuva 6. Kuivikkeen virtsanimukyky kuivikekuutiota kohden laskettuna (Peltola ym. 1986).

25 23 Eläinten puhtauden kannalta hyvän kuivikkeen tulisi pystyä imemään nopeasti virtsaa ja kyetä pidättämään nesteitä myös eläimen painon alla. Lehmän sorkan painetta vastaa vastaavassa paineessa turve kuitenkin luovuttaa nesteitä nopeammin kuin olki, sahanpuru ja kutterinlastu (Peltola ym. 1986). Useilla pitkälle maatuneilla turpeilla vedenpidätyskyky tilavuusyksikköä kohti olisi parempi kuin vähän maatuneilla suuren huokostilavuuden sisältävillä turpeilla. Pitkälle maatuneet turpeet ovat kuitenkin muilta ominaisuuksiltaan huonommin kuivikekäyttöön soveltuvia. Eläinten kasvatustilojen ilman laatuun turvekuivikkeen käytöllä on suuri merkitys sen erinomaisen ammoniakin sidontakyvyn takia. Virtsan nopea imeytyminen turpeeseen estää virtsan sisältämän ammoniakin haihtumista hengitysilmaan, jolloin eläinten pitopaikkojen ilma säilyy raikkaana. Ammoniakin haihdunta eläinten ulosteista kasvaa ilman lämpötilan kasvaessa, joten kesäaikana ammoniakin pitoisuudet voivat nousta haitallisen korkeiksi, mikäli kuivikkeiden käyttö ei ole asianmukaista. Turpeen kuivikekäytön suurimpana ongelmana on pidetty sen pölyävyyttä (Mäittälä ym. 2001, Hietanen 2005, Andersson 2007). Turpeen hienojakoinen pöly lisää ilman hengittyvän pölyn pitoisuutta ja mikrobipitoisuutta, joilla on vaikutusta eläinten ja työntekijöiden hengittämän ilman laatuun. Pölyävyysongelma on kuitenkin suurin eläinten siirtelyn ja turpeen levityksen aikana (Mäittälä ym. 2001), jolloin ajoittaisen korkean pölypitoisuuden aiheuttamaa terveyshaittaa voidaan vähentää hengityssuojainten käytöllä ja eläinten siirtämisellä toisiin tiloihin kuivikkeiden vaihdon tai lisäämisen ajaksi. Kuiviketurpeen pölyävyysongelmaa voidaan vähentää turpeen laadun tarkemmalla valvonnalla ja oljen tai kutterinlastun sekoittamisella turpeen joukkoon. Hyvälaatuisesta kuiviketurpeesta irtoaa vain vähäisiä määriä terveydelle haitallista pölyä (Jansson & Särkijärvi 2007) ja sen pölyävyys voi olla puupohjaisiin kuivikkeisiin verrattuna vähäisempää (Särkijärvi ym. 2004). Tiloille tehtyjen kyselytutkimusten mukaan pölyävyyden lisäksi merkittävimpinä turpeen käytön esteinä pidetään sen laatuvaihteluita, kalleutta verrattuna muihin kuivikevaihtoehtoihin ja ajoittain huonoa saatavuutta. Turpeen saatavuuteen ja laatuun vaikuttaa korjuukesän olosuhteet ja nostopaikka. Turpeen hintaa verrattessa muiden kuivikkeiden hintaan olisi tarkasteltava koko kuivitusketjua kokonaisuutena. Kuivikevalinnan lopulliseen hintaan vaikuttaa kuivikkeen kokonaiskulutus, kuivikkeen ravinteidenpidätyskyky ja kuivikelannan jälkikäyttöominaisuudet. Turpeen käyttö lihanauta- ja maitotiloilla Turvetta käytetään yleisesti kuivikkeena nautatiloilla, joissa navetan lannanpoistojärjestelmänä on tavallisesti kuivalanta tai kestokuivikepohjapihatto. Kuivikepohjapihattoja käytetään nuorkarjan, emolehmien ja lihakarjan kasvatuksessa. Kestokuivikepohjapihatot voidaan jaotella täyskuivikepohjapihattoihin ja osakuivikepohjapihattoihin. Täyskuivikepohjapihatoissa kuivikkeiden käytön tarve on suuri, sillä pihatossa ei ole kiinteää aluetta eläimille ja kaikki virtsa ja lanta käsitellään kuivikepohjassa. Tavoitteena on, että kuiviketta lisätään jatkuvasti ja kuivikepohjaa ei vaihdeta sisäruokintakauden aikana. Osakuivikepohjanavetoissa kuivikkeen kulutus on pienempi kuin täyskuivikepohjapihatoissa, sillä niissä on kuivitettu makuualue ja kiinteäpohjainen lantakäytävä, joissa tapahtuu lannan käsittely puolikiinteänä. Itä- ja Keski-Suomessa keskimäärin 44 % lihantuottajista käyttää turvetta pääasiallisena kuivikkeena (Hietanen 2005a). Kuivalantajärjestelmässä ja kestokuivikepohjalla turvetta käytetään yleisesti oljen kanssa, jolloin turve sitoo tehokkaasti kosteutta ja ammoniakkia ja olki mahdollistaa alustan pysymisen uppoamattomana nautojen painon alla. Tutkimuksen mukaan ammoniakin haihdunta väheni 57 %:lla nautatiloista, joissa käytettiin 60 % turve/40 % olki kuivikeseosta verrattuna pelkän oljen käyttöön (Jeppsson