Annex Ac2 29 Environmental risks assessment report of risk in establishment and maintenance phases Ympäristöriskiraportti astiakokeiden ja demokokeiden tulosten ja kokemusten pohjalta hankkeen sisäiseen käyttöön Suurimmat ympäristöriskit ovat nurmikon perustamisvaiheessa koska silloin kasvualustojen ravinnepitoisuudet ovat suurimmillaan ja toisaalta kasvuston kyky ottaa ravinteita kasvustosta ei ole vielä kehittynyt. Paljas maa on altis veden valunnalla kasvualustan läpi sekä myös vesieroosiolle joka voi kuljettaa pintavaluntana sekä maata että ravinteita. LCA laskelmien tuottaman keskeisin ympäristövaikutus on turpeen hajoaminen hiilidioksidiksi ja sen aiheuttama ilmastovaikutus. Näitä vaikutuksia tulee niin kasvualustasta kuin turpeen käytöstä kompostoinnissa tukiaineena. Myös kompostin orgaaninen aines hajoaa kasvualustassa hiilidioksidiksi, mutta LCA laskennassa se lasketaan biogeeniseksi. Ilmastovaikutus ei ole paikallinen. Suurin paikallinen ympäristöriski liittyy suuriin ravinnepitoisuuksiin nurmikon perustamisvaiheessa. Tämän on mahdollista erityisesti niissä kasvualustoissa joissa kompostin osuus on suuri kasvualustasta ja käytetyn kompostin ravinnepitoisuus on korkea liukoisen typen ja tai fosforin osalta. Korkea typpipitoisuus voi johtaa toisaalta korkeisiin typpidioksidipäästöihin lyhyenä aikana perustamisen alussa. Nitraattitypen huuhtoutuminen kasvualustan läpi ja tai pinta-valuntana voi olla suuri paikallinen riski. On otettava kuitenkin huomioon että kaupunkipaikoissa kasvualustan läpi valuva vesi menee tavallisesti jätevedenpuhdistusverkostoon ja siten saadaan talteen jätevesipuhdistuksessa. Jos pintavalunta vesistöjen lähellä voi johtaa suoraan valuntaan vesistöön. Tämä olisi mahdollista myös maahan sitoutuneen fosforin osalta silloin kun rinnepaikoilla vesieroosio kuljettaa pintamaata vesistöön. Astiakokeita perustettiin vuodesta 211 lähtien vuosittain. Vuonna 211 tehtiin ensimmäiset kokeilut joiden tulosten perusteella koeasetelmaa kehitettiin myöhempiä kokeita varten. Astiakokeet perustettiin ulos laatikoihin, joiden pohjalle aseteltiin huokoinen kangas (Lutrasil Thermoselect) ja kasvualusta. Kuva 1. Koeastiat 2.8.212 1
Astiakokeet 212 Astiakoe perustettiin 5.6.212. Perustamiseen käytettiin viittä kasvualustaa: 1) Envor Biotech Garden seulottu puutarhamulta, 2) Kekkilä Nurmikkomulta Plus, 3) HSY Metsäpirtin nurmikkomulta, 4) MTT hietamaa, 5) MTT hietamaa + turve. (Annex Astiakokeen Taulukot, Taulukko 1). Astiat kylvettiin niittynurmikka ja puistonataseoksella. Vaikka kasvualustoja oli viisi oli koejäseniä 12 kpl kylvetyn kasvuston ja siirtonurmikon kokeilun sekä niittojätteen palauttamisen vuoksi. A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 A11 A12 Envor Biotech "Garden seulottu puutarhamulta" Kekkilä "PuutarhamultaPlus" HSY "Metsäpirtin multa" MTT hietamaa, kalkittu ja lannoitettu MTT hietamaa, kalkittu ja lannoitettu ja turvetettu A1 + kylvetty kasvusto A2 + kylvetty kasvusto A3 + kylvetty kasvusto A4 + kylvetty kasvusto A5 + kylvetty kasvusto A1 + siirtonurmikko A1 + kylvetty kasvusto, leikkujäte palautetaan laatikkoon Kuva 2. Astiakokeita 11.6.212 Kuva 3. Astiakokeita 2.8.212 2
8 Tot-N mg/kg KA 7 6 5 4 3 mg/kg KA 2 1 A1 A2 A3 A4 A5 Kuva 4. Vuosi 212. Eri kasvualustojen totaalityppimääriä kasvualustan kuiva-ainekiloa kohti. G/ha/päivä 9 8 7 6 5 4 3 2 1-1 Dityppioksidipäästöt 8.6. - 28. 6. 212 8.6.212 9.6.212 1.6.212 11.6.212 12.6.212 13.6.212 14.6.212 15.6.212 16.6.212 17.6.212 18.6.212 19.6.212 2.6.212 21.6.212 22.6.212 23.6.212 24.6.212 25.6.212 26.6.212 27.6.212 28.6.212 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 A11 A12 Kuva. 5. Dityppioksidipäästöt nurmikon perustamisvaiheessa v. 212. 3
g/ha/päivä 9 8 7 6 5 4 3 2 1-1 Dityppioksidipäästöt 212-213 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 A11 A12 Kuva 6. Dityppioksidipäästöt tasaantuisvat nopeasti perustamisen jälkeen v. 212 ja 213. 8 Typen huuhtoutumat syksyllä 212 7 6 5 4 3 2 1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 A11 A12 NH4-N mg/l NO3-N mg/l Tot-N mg/l Kuva 7. Valumanvedentyppipitoisuus syksyllä 212 (astian läpi valunutta vettä). 4
7 Fosforin päästöt syksyllä 212 6 5 4 3 2 1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 A11 A12 kg liuk P /ha kg tot P /ha Kuva 8. Fosforihuuhtouma vuoden 212 syksyllä (kg P/ha). Koejäsenissä A1, A11 ja A12 oli biojätepohjainen kasvualusta jonka fosforin liukoisuus on suurempi kuin jätevesilietteestä tehtyä kompostia käyttävässä kasvualustassa A3 ja A8. 12 Typen huuhtoutumat kg/ha 1 8 6 4 2 212 213 213 214 212 213 213 214 212 213 213 214 Huuh NH4 N kg/ha Huuh NO3 N kg/ha Huuh Total N kg/ha A B C D E F G H Kuva 9. Keväällä 212 perustetun astiakokeen typpihuuhtouma vuosina syksyllä 212, keväällä ja syksyllä 213 ja keväällä 214. Typen huuhtoumien riski on suurin perustamisvuonna ja vähenee seuraavina vuosina huomattavasti liukoisen typen huuhtouduttua tai sitouduttua kasvustoon ensimmäisenä kasvukautena. 5
Astiakokeet 213 Astiakokeita toteutettiin kolme. Ensimmäiseen kokeeseen käytettiin neljää kasvualustaa: 1) Envor Biotech Garden seulottu puutarhamulta, 2) HSY Metsäpirtin nurmikkomulta, 3) Kekkilä taimimulta, 4) Kekkilä kukkamulta. Kokonaistyppi % Kokonaisfosfori mg/kg KA.5.45.4.35.3.25.2.15.1.5 A1 A2 A3 A4 N % kg KA 8 7 6 5 4 3 2 1 A1 A2 A3 A4 P mg/kg KA Kuva 1. Jätevesipuhdistamolietettä käyttävässä kasvualustassa kokonaisfosforipitoisuus oli korkea, mutta fosforin liukoisuus on alhainen kun se on sidottu saostuskäsittelyssä. 6
7 Astiakoe 213 dityppioksidipäästöt vuosina 213-214 g/ha/päivä 6 5 4 3 2 1 13.6.214-1 13.7.214 13.8.214 13.9.214-2 A1 (mädäte) A2 (biojäte) A3 (turve+lan.) A4 (turve+alkulan.) Kuva 11. Vuoden 213 dityppioksidipäästöt alenivat nopeasti perustamisen jälkeen. Kuva. Mädätettä ja biojätettä sisältävien kasvualustojen dityppioksidipäästöt on suuret suuren typpipitoisuuden vuoksi aivan alussa kasvualustojen levittämisen jälkeen. Pitemmällä ajalla N2O päästöt vähenevät nopeasti. Ilmastovaikutuksen kannalta kasvualustassa olevan turpeen hajoaminen on pitkällä ajalla hyvin voimakas tekijä ilmastovaikutuksessa. Toisessa kokeessa kasvualusta sekoitettiin lisäämällä hietamaahan HSY Maanparannuskompostia tai Envor Biotech Ravinnekompostia suhteessa 2 %, 3 % tai 6 %. 25 N huuhtoutumat (mädäte) 2 15 1 5 213 214 214 213 214 214 213 214 214 Huuh NH4 N kg/ha Huuh NO3 N kg/ha Huuh Total N kg/ha A 2% A 3% B 6% Kuva 12. Typen huutoumariski riippuu voimakkaasti kasvualustassa olevan kompostin määrästä ja kompostin typpipitoisuudesta. 7
Kolmannessa kokeessa tutkittiin miten kasvualustan paksuus vaikuttaa tuloksiin. Normaali kasvualustan paksuus oli ohut peite 5 cm ja paksu peite 2 cm. 1.2 Fosfori huuhtoutumat kg/ha 1.8.6.4.2 A5 cm A 2 cm 213 214 kevät Huuh Liuk P kg/ha 214 syksy 213 214 kevät Huuh Total P kg/ha 214 syksy Kuva 13. Kasvualustakerroksen paksuus vaikuttaa fosforin huuhtoumariskiin. Fosforin osalta vaikuttaa myös onko fosfori sidottu veden puhdistusprosessissa. 6 5 4 3 2 1 213 214 214 Typpi huuhtoutumat kg/ha 213 214 214 213 214 214 Huuh NH4 N kg/ha Huuh NO3 N kg/ha Huuh Total N kg/ha A5 cm A 2 cm Kuva 14. Kasvualustakerroksen paksuus vaikuttaa typen huuhtoutumiseen etenkin nurmikon perustamisen alkuvaiheessa. Myöhemmin huuhtouma tasoittuu, mutta säilyy korkeampana kuin matalalla kasvualustalla. 8
Demonstraatiokohteiden kokemuksia ympäristöriskien osalta: Kuva 15. Rankkasateet perustamisevaiheessa kun Kuva 16. Siirtonurmikolla voidaan pintaeroosiota vähentää ja ravinteiden pintahuuhtoutumista eliminoida. Siirtonurmikko vaatii runsaasti kastelua alkuvaiheessa ja voi aiheuttaa kasvualustan läpi menevien ravinnevalumien määrää. Kuva 17. Lepaalla niittynurmikkoalue saastui voimakkaasti viereisellä alueelle olleen voikukkakasvuston siemenistä kevätperustamisessa. Kuva 18. Forssan Vaskipuiston viereisellä niityllä voikukka alkoi kukkimaan siementämään nurmikon perustamisvaiheessa. Kun nurmikon kylvömäärä on suuri rikkakasvien taimettuminen on heikompaa. Niittykohteissa on enemmän tilaa taimettua. Pitkäikäisillä nurmilla ja nurmikoilla voi maan pintakerrokseen rikastua fosforia ja kohonnut fosforipitoisuus voi lisätä pintavaluntaveden fosforipitoisuutta ja rehevöittämisvaikutusta. Puistonurmikkoalueita ei lannoiteta voimakkaasti niin riski lienee suhteellisen pieni fosforin rikastumiseen vaikka kasvit ottavankin juurillaan fosforia syvältä maasta. Koejakso oli liian lyhyt määrittämään fosforinrikastumisen riskiä. Se olisi yksi seurantatutkimuksen aihe 1-15 vuoden kuluttua nurmikon perustamisesta. 9