1
Typpeä voidaan poistaa valumavesistä kosteikkojen ja pintavalutuskenttien avulla Kaisa Heikkinen, erikoistutkija, FT Suomen ympäristökeskus 2
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
Ihmistoiminnoista aiheutuva kokonaistyppikuorma (t/a) Suomesta Itämereen vuosien 2008-2012 keskiarvona 4
Maankäytön eri toimenpiteet tulisi tehdä siten, että niiden seurauksena syntyvä vesistökuormitus jää mahdollisimman pieneksi. Vesiensuojeluohjeiden noudattaminen tärkeää 5
Hovin maatalouskosteikon typpipoistumat (%) 1999-2002 2007-2008 2013 2014 Kok.N 36 49 49 72 NO 3 -N 35 65 55 84 Koskiaho J. (2008), Koskiaho ym. (2015) Hovin maatalouskosteikko Kuva: Jari Koskiaho 6
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 644 394 250 39 113 NH 4 -N 388 255 133 34 90 NO 3 -N 98 67 31 32 66 Sisään Ulos Kuva: Markus Savikuja 2012 7
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
Typen poistumat (%) turvetuotannon ojittamattomilla ja ojitetuilla pintavalutuskentillä roudattomana kautena ja talvella. Kok.N Epäorgaaninen N Roudaton kausi Talvi Roudaton kausi Talvi Keskiarvo 42 27 77 55 Ojittamaton Minimi 26-8 57 36 pintavalutuskenttä Maksimi 58 47 97 82 n 12 10 9 5 Keskiarvo 27 15 60 26 Ojitettu Minimi 9-6 35 17 pintavalutuskenttä Maksimi 45 39 86 45 n 14 9 8 4 n = tarkasteltujen kenttien lukumäärä Vapo Oy:n päästötarkkailuaineistossa 1991-2013 9
Ojitettu Ojittamaton SulKa projektissa tarkastellut, Vapo Oy:n päästötarkkailun kohteena olleet pintavalutuskentät. Pintavalutuskenttä Sijainti Suomessa Päästötarkkailun Havaintoja Konnunsuo pvk2 Itä-Suomi 2007-2012 66 Korentosuo Pohjois-Suomi 2008-2013 35 Kuivastensuo Itä-Suomi 2003-2012 139 Linnansuo Itä-Suomi 2003-2012 158 Muljunaapa Pohjois-Suomi 2004 10 Nanhiansuo Länsi-Suomi 2006-2013 157 Puutiosuo pvk 2-3 Pohjois-Suomi 2001-2012 77 Ristineva Keski-Suomi 2006-2013 122 Rukoneva Länsi-Suomi 2009-2013 90 Saariaapa Pohjois-Suomi 2012-2013 14 Siiviläniemenaapa Pohjois-Suomi 2005-2006 20 Vasamanneva Pohjois-Suomi 2011-2013 23 Laukkuvuoma Pohjois-Suomi 2004-2005 20 Savonneva Länsi-Suomi 2001-2004 62 Hankilanneva pvk 2 Pohjois-Suomi 1991-2012 72 Hormaneva pohj. Länsi-Suomi 2008-2010 48 Isoneva Itä-Suomi 2003-2005 62 Kapustaneva Pohjois-Suomi 2008-2010 47 Karhunsuo Itä-Suomi 1997-2009 113 Kiihansuo Itä-Suomi 1999-2009 76 Kynkäänsuo pvk 1 Pohjois-Suomi 2007, 2011 6 Luomaneva Pohjois-Suomi 2009-2010 15 Okssuo Etelä-Suomi 2002-2008 67 Rajasuo Itä-Suomi 1998-2010 128 Röyhynsuo Etelä-Suomi 2008-2010 29 Saarineva Itä-Suomi 2011-2013 22 Vittasuo Länsi-Suomi 2005-2009 97 Äijönneva Pohjois-Suomi 2008-2010 47 10
Uusia innovatiivisia vesiensuojelumenetelmiä turvetuotannon vesistökuormituksen vähentämiseen (SulKa) Toteutus: Oulun yliopisto ja Syke Rahoitus: Vapo Oy Kesto: 2011 2015 11
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
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
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
Kosteikkojen typenpoistossa on vielä kehitettävää 15
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
Torsanjoen metsätalouskosteikko Ruokolahdella Torsanjoen metsätalouskosteikon typpipoistuma, Samuli Joensuu, Tapio Oy, 2013 Kosteikko perustettu osin vanhalle pellolle, osin luonnontilaiselle vesijättömaalle (vanha järvikuivio) 17
Kosteikoista vesiensuojelussa saatavaa hyötyä voidaan tehostaa valuma-aluetasolla tehtävän suunnittelun avulla 18
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
Kiitos! 20