Typen ja fosforin alhainen kierrätysaste Suomessa

Transkriptio

1 Typen ja fosforin alhainen kierrätysaste Suomessa Biolaitosyhdistys ry:n seminaari Riina Antikainen Suomen ympäristökeskus Kulutuksen ja tuotannon keskus

2 Sisältö Miksi ravinteet tärkeitä? Miksi kierrätystä pitäisi tehostaa? N ja P globaalisti N ja P Suomessa Johtopäätelmiä

3 Miksi ravinteet tärkeitä? Miksi kierrätystä pitäisi tehostaa? Typpi Vesi- ja maaympäristön rehevöityminen Biodiversiteettivaikutukset Hapen kuluminen vesistöissä Ilmastonmuutos Stratosfäärisen otsonin tuhoutuminen Troposfäärisen otsoninen muodostuminen Happamoituminen Pohjaveden pilaantunen N-lannoitteiden energiaintensiivisyys Fosfori Vesi- ja maaympäristön rehevöityminen Biodiversiteettivaikutukset Hapen kuluminen vesistöissä Ehtyvä luonnovara

4 N-lannoitteet ja energia + + peak oil =? Clark W. Gellings, Kelly E. Parmenter, (2004)

5 Peak Phosphorus Steen 1998: nykyiset taloudellisesti hyödynnettävissä olevat resurssit käytetty vuodessa Cordell, Drangert and White, 2009: Peak Phosphorus

6 Global N cycle

7

8 Global phosphorus cycle

9

10 N ja P Suomessa tutkimuskysymykset 1. Which are the most important N and P flows in the studied systems in Finland and how much do they contain N and P? 2. Are the studied nutrient systems cyclic or linear? 3. How could the studied systems be more efficient in the use and cycling of N and P? 4. How can this kind of an analysis be used to support decision making on environmental problems?

11 Tutkitut järjestelmät 1. forest industry and use of wood fuels, 2. food production and consumption system, 3. energy system 4. municipal waste system

12 22.3: :2.4 Metsäteollisuus ja puupolttoaineiden käyttö ATMOSPHERE FOREST 6.6: 4.4:0.5 ENERGY PRODUCTION FOREST INDUSTRY IMPORTS* OTHER INDUSTRY SECTORS 5.0: :4.5 3: : :6.3 FRESHWATER SYSTEM 0.2:0.02 WOOD-PRODUCTS Inventories PULP AND PAPER 1.2: :0.3 WASTEWATER TREATMENT 7.5:0.1 DOMESTIC CONSUMPTION 0.7: : : :0.08 LANDFILLS 0.1: : 0.3 EXPORTS* 4.4:2.5 SEA 1.7:0.1 Mean flows of nitrogen and phosphorus in Finland in (1000 t a -1 ). Imports and exports do not include secondary products, e.g. packaging materials. (Antikainen et al. 2004)

13 Metsäteollisuus ja puupolttoaineiden käyttö Metsäteollisuuden käyttö Päästöt vesiin (metsäteollisuus) Antikainen et al. 2004

14 Typpi Suomen ravinnontuotanto ja kulutusjärjestelmässä, 1990-luvun loppu ATMOSPHERE SOIL PLANT PRODUCTION ANIMAL PRODUCTION 15.2 AGRICULTURAL PRODUCTION SYSTEM FERTILIZER INDUSTRY FOOD AND FODDER PROCESSING INDUSTRY IMPORTS EXPORTS DOMESTIC CONSUMPTION 0.4 FOREST FOOD PRODUCTION SYSTEM SOLID WASTE MANAGEMENT 3.3 WASTEWATER TREATMENT N 1000 t a -1 < >100 WATER SYSTEM Lähde: Antikainen et al. 2005

15 t N a t N a Deposition N fixation Manure Fertilization Output A B C Inputs: deposition, biological N fixation, manure, fertilization Outputs: crop and pasture yield Antikainen et al A = Probable inputs outputs B = Probable minimum surplus (= maximum inputs minimum outputs) C = Probable maximum surplus (= minimum inputs maximum outputs)

16 Luonnontila.fi

17 Energiajärjestelmä Coal Peat Wood Oil Coal Peat Wood NOx ton N /year ton P / year Nitrogen and phosphorus in fuels and NOx -emissions in Finland, Saikku et al. 2007

18 The flows of N in the Finnish municipal waste system as an average of (Sokka et al. 2004) PRODUCTION 0.9 INDUSTRIAL PRODUCTION 1.2 AGRICULTURE 0.9 CONSUMPTION URBAN CONSUMPTION RURAL CONSUMPTION TREATMENT MUNICIPAL SOLID WASTE 0.9 RECYCLING BIOLOGICAL TRATMENT 0.4 INCINERATION MUNICIPAL WASTE WATER TREATMENT LANDFILLING N 1000 t a -1 < > ENVIRONMENT ATMOSPHERE MARINE WATERS 16.3 FRESH WATERS

19 N and P in wastewaters (households)

20 Virtojen merkityksestä - N Biojäte Liete (käsittelyn jälkeen) Kotitalouksien ruoka Lanta Ulkomaiset polttoaineet kg N / a Päästöt ilmaan lannasta ja N2 polttoprosesseista NOx ja N2O polttoprosesseista Kotimaiset polttoaineet Rehu Sato (maatalous) Lannoitteet (maatalous)

21 Virtojen merkityksestä - P Biojäte Liete (käsittelyn jälkeen) Kotitalouksien ruoka Eläintuotteet teolliseen käyttöön Polttoaineet kotimaisista lähteistä kg P / a Teollinen ja tuontirehu Tuhka Puun ja kemikaalien käyttö (metsäteollisuus) Lanta Rehu Sato (maatalous) Lannoitteet (maatalous)

22 Tuloksia ja johtopäätelmiä I Mitkä ovat suurimmat N ja P virrat Suomessa? N: Ruoantuotanto ja kulutus, energia P: Ruoantuotanto ja kulutus, myös energia ja metsäteollisuus Ihmisen aiheuttamat virrat moninkertaistuneet viimeisten 100 vuoden aikana II Ovatko tutkitut ravinnejärjestelmät avoimia vai suljettuja? Kaikki tutkitut järjestelmät avoimia, vaikkakin tiettyjä piirteitä sulkeutumisesta III Miten tutkitut järjestelmät voisivat olla tehokkaampia N ja P käytössä ja kierrossa? 1. Ravinteiden kokonaiskäytön vähentäminen ( sisäänotto seis ) 2. Hävikkien pienentäminen ( matkan varrella hanat kiinni ) 3. Kierrätyksen tehostaminen ( takaisin alkuun )

23 Tuloksia ja johtopäätelmiä, jatkuu IV Miten tämän tyyppistä tutkimusta voidaan hyödyntää päätöksenteossa? Tieto, kokonaiskuva Suhteuttaminen Monitorointi, seuranta Suuntaviivat Lisäksi! Rajaukset Epävarmuudet Todelliset vaikutukset ympäristössä

24 Lisätietoja Antikainen, R Substance Flow Analysis in Finland Four Case Studies on N and P Flows. Väitöskirja. Helsingin yliopisto, Biotieteellinen tiedekunta, Bio- ja ympäristötieteiden laitos. Antikainen, R., Haapanen, R., Lemola, R., Nousiainen, J.I., Rekolainen, S Nitrogen and phosphorus flows in the Finnish agricultural and forest sector in Water, Air and Soil Pollution 194: