Rauta ja fosfori turvemaissa Björn Klöve Oulun yliopisto/vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio
Miksi rauta ja vesistöt kiinnostavat? Rauta vaikutta forsforin esiintymiseen, pidättymisen, ja kulkeutumiseen Rauta sitoo forsfori vesiensuojelukosteikoissa Rautaa vapautuu ojituksessa turvemaasta ja pohjavedestä Rauta vaikuttaa vedenlaatuun haitallisesti? Vaikutus kiintoaineen kulkeutumiseen?
Rauta turvemaissa Raudan määrä vaihtelee voimakkaasti turvemaissa Yleensä rauta vaikuttaa turpeen tiheyteen ja sitä kautta muihin turpeen ominaisuuksiin Paikallinen vaihtelu suuri Rauta varmaan yleisin metalli turvemaissa Raudan ja fosforin saostuminen Vaikutus huuhtoutmiseen turvemaissa Vaikutus fosforin poistoon vesiensuojelukosteikoissa
Ojituksen vaikutus raudan ja fosforin huuhtoutumiseen?
Suometsä 5 Soiden käyttö ja ympäristö Turvepelto Turvetuotantoalue Pelso 24.10.2012 Maarit Hyvärinen ja Pirkko Mustamo
kg / m3 Suomaiden käyttö: Fe ja P turpeissa 3,00 2,50 Total P 3,00 2,50 Total Al 2,00 2,00 1,50 1,50 1,00 1,00 0,50 0,00 0-15 45-60 Depth (cm) 0,50 0,00 0-15 45-60 Depth (cm) Hyvärinen, Mustamo, Ronkanen ja Klöve 2012 julkaisematon aineisto kg / m 3 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Total Fe 0-15 45-60 Depth (cm) 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Total Ca 0-15 45-60 Depth (cm) Cultivated peatland Peat extraction Peatland forest Pristine bog
Fosforin huuhtoutuminen turvemailta Turvesoiden fosforipitoisuus vaihtelee yleensä soiden välillä Vivianiitti taitaa vaikuttaa fosforin esiintymiseen VIVIANIITTI Fosfaattimineraali, rautafosfaattia. Fe(PO4)2 Fe3(Po4)2 8H2 2[Fe3(PO4)2 8H2O]
Vaikutukset yleensä? Esiteettiset Veden laatu Ekologiset Esimerkki kaivosten valumavcesitä (ei Suomesta)
Turvetuotannon oja
schwertmannite Fe3+16O16(OH,SO4)12-13 10-12H2O
P pidättyminen kosteikoissa TUKOS hankeessa tutkittu miten esim. turvetuotantovesien P pidättyy kosteikoilla, jotka on ennaliistettu metsätalouden ojia tukkimalla Kuva Heini Postila
Kosteikkojen ominaisuuksia Hankilaneva pvk1 Hankilaneva pvk 2 Kapustaneva Luomaneva Savaloneva Äijönneva Kasvillisuus Mesotrofinen Oligo-mesotrofinen Ombro-oligotrofinen Mesotrofinen Oligo-mesotrofinen Oligo-mesotrofinen Harvaa puustoa/voimakasta puustoa Melko voimakas ja iso puusto Lehtipuuvaltaista pääasiassa pikkupuustoa Harvaa puustoa/ Harvaa puustoa/ Puustoisuus avosuota avosuota Turvepaksuus keskimäärin (m) 2,1 1-1,5 1) 1,4 2,6 0,9 1,2 Keräilyoja ulottunee, kosteikon ojat todennäköisesti eivät Jakoallas mineraalimaakumparetta vasten, ojat eivät ulotu Jako-oja ja -kampa ulottuvat ja jokin ojista mahdollisesti Melko voimakas ja iso puusto Ei (Äijönkanava ulottunee) Mineraalimaakontaktia Ei Kyllä Alapuolinen mineraalimaalaji Hiekka/(hieta) Hiekka Savensekainen moreeni Hieta Hiekka Moreeni/hiekka 1) Pintaturpeen maatuneisuus H5-H6 H6-H7 H3-H5 H5-H6 H3-H8 H4-H5 Keskimäärin pintaturpeen maatuneisuus H6 H7 H4 H5 H5 H5 Pääturvelajitekijä rahkaturve rahkaturve rahkaturve rahkaturve rahkaturve rahkaturve Suon pintakasvillisuudessa rahkasammalia vähän vähän runsaasti vähän ei juuri ollenkaan vähän-paljon Turpeen pitoisuudet keskimäärin pintaturpeessa alkutilassa (Kapustaneva ja Äijönneva) tai referenssialueella P (mg/kg kuiva-ainetta) 1628 650 642 1177 1595 1837 Fe (mg/kg kuiva-ainetta) 95750 4348 2285 8787 95000 15127 Al (mg/kg kuiva-ainetta) 5323 1498 650 1833 3500 4280 Ca (mg/kg kuiva-ainetta) 2795 1978 1572 2763 1065 2452 Fe+Al+Mn/P 64 9 5 9 61 11 Ca+Mg/P 2 4 3 3 1 2 Hehkutushäviö (%) 83 95 97 94 76 89 Turpeen pitoisuudet käytössä olevan kosteikon pintaturpeessa P (mg/kg kuiva-ainetta) 1509 1201 782 2075 1861 1714 Fe (mg/kg kuiva-ainetta) 72613 74668 5995 31275 47182 9926 Al (mg/kg kuiva-ainetta) 11185 7488 1292 6088 1541 2959 Ca (mg/kg kuiva-ainetta) 6368 6414 6655 8520 2077 3980 Fe+Al+Mn/P 57 56 10 18 25 8 Ca+Mg/P 5 7 12 6 1 3 Hehkutushäviö (%) 80 79 93 85 88 91
Postil a ym Tukos hanke Kosteikon soveltuvuus uunnittelu- ja mitoitusohjeet
Postil a ym Tukos hanke Suunnittelu- ja mitoitusohjeet jatkuu
Yhteenveto Rauta vaikuttaa turpeen fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin Rautaa huuhtoutuu turvemailta turpeesta ja pohjavesipurkautumista (lähteistä) Rauta vaikuttaa forsoforing huuhtoumiseen ja pidättymiseen Haukur, H. Snæfellsnes, Iceland