Vesistökunnostusverkoston Tiedettä kaikille -sarjan artikkeli vesistöjen kunnostuksesta 1/2021
Mitä vesiensuojelukosteikkojen rakentamisessa tulisi huomioida?
Sari Uusheimo1, Pinja Kasvio1, Laura Härkönen1, Jari Koskiaho1 ja Antti Haapala2
1Suomen ympäristökeskus, vesikeskus
2Kaakkois-Suomen ELY-keskus
Kosteikot voivat parhaimmillaan olla kustannustehokas ja monivaikutteinen keino vähentää vesistöihin päätyvää ravinne- ja kiintoainekuormitusta. Ne tarjoavat monille eliölajeille suojaa ja ravintoa. Vesiensuojelulliset tarpeet vaihtelevat valuma-alueelta toiselle. Kosteikkojen rakentamisessa on tärkeää tunnistaa alueen erityispiirteet, jotta voidaan määritellä kosteikon toiminnalle asetettavat tavoitteet ja rakentaa tarpeisiin soveltuva, riittävän suuri kosteikko. On huomioitava, että kosteikkojen kasvillisuuden kehittyminen kestää joitakin vuosia. Tärkeää, mutta usein kustannusten takia haasteellista, on myös kosteikon toimivuuden seuranta mittaamalla vedenlaatua ja määrää, jotta voidaan varmistaa kosteikon toimivuus.
Kuva 1. Lammin jätevedenpuhdistamon 1960-luvulla rakennettu kosteikko on paitsi alueen lajirikkain ”lintujärvi”, mutta myös luonnollinen ja kustannustehokas ratkaisu tehostaa jätevesien puhdistusta. Kuva: Tiina Tulonen.
Vesiensuojelukosteikoilla vähennetään kuormitusta ja vaalitaan luonnon monimuotoisuutta
Suomen kosteikoista on aikoinaan hävitetty yli puolet (Turunen 2008). Kosteikkoja on alettu rakentaa ja ennallistaa 1990-luvun lopulta alkaen erityisesti maatalousvaltaisten valuma-alueiden vesiensuojelun
tehostamiseksi ja luonnon monimuotoisuuden ylläpitämiseksi. Kosteikkoja voidaan perustaa niin kaupunki-, maatalous- kuin metsäalueillekin. Kosteikot toimivat kuivaan aikaan vesivarastoina ja toisaalta keväisin ja syksyisin ne tasaavat tehokkaasti tulvahuippuja.
Rakennettujen kosteikkojen tavoitteena on parantaa vesiensuojelua vähentämällä vesistöihin päätyvää kiintoaine- ja ravinnekuormitusta kosteikossa tapahtuvien luonnonmukaisten prosessien avulla. Tärkeimpiä kosteikkoprosesseja ovat kiintoaineen ja siihen sitoutuneiden ravinteiden laskeutuminen kosteikon pohjalle, ravinteiden kerääntyminen kosteikon kasvillisuuteen, päällyskasvustoon ja sedimenttiin, nitraattitypen pelkistyminen kaasumaiseen muotoon (typenpoisto, denitrifikaatio) sekä muut erilaiset mikrobiologiset prosessit (Puustinen ym. 2007). Ravinne- ja kiintoainekuormitus aiheuttavat rantojen nopeaa mataloitumista ja rehevöitymistä. Pitkälle edennyt rehevöityminen voi johtaa vesistön tilan heikkenemiseen ja vähentää luonnon monimuotoisuutta.
Monivaikutteisilla kosteikoilla voidaan saavuttaa samanaikaisesti useita eri hyötyjä. Varsinaisten puhdistusprosessien lisäksi kosteikoilla viihtyy suuri joukko eläinlajeja, kuten hyönteisiä, sammakkoeläimiä, kaloja, matelijoita, lintuja ja nisäkkäitä. Kosteikot ovat arvokkaita elinympäristöjä monille uhanalaisille vesilinnuille, joita varten kosteikoille voidaan rakentaa pesimäsaarekkeita ja keinosaaria. Kosteikoilla on lisäksi suuri merkitys virkistyskäytölle ja toisaalta ne voivat myös monipuolistaa kaupunkimaisemaa. Näitä erilaisia kosteikoista saatavia hyötyjä voidaan kutsua ekosysteemipalveluiksi (Mitsch ym. 2015).
Kuva 2. Kuvassa vasemmalla jätevedenpuhdistamon kosteikon ravinnepitoista vettä, jossa kiintoaineen muodostavat lähes kokonaan siinä kasvavat mikrolevät. Kuvassa oikealla ojitetun metsäalueen laskeutusaltaan vettä, jossa on paljon orgaanista kiintoainetta, mutta vain vähän liukoisia ravinteita. Kuva: Sari Uusheimo
Kosteikkojen kyky pidättää ravinteita vaihtelee
Kosteikkojen kyky pidättää kuormitusta vaihtelee muun muassa suhteessa niiden kokoon ja kasvillisuuteen sekä kosteikolle saapuvan veden pitoisuuksiin. Tärkein yksittäinen kiintoaine- ja ravinnekuormituksen vähenemiseen vaikuttava kosteikon ominaisuus on veden viipymä (Puustinen ym. 2007). Yleisesti ottaen viipymällä tarkoitetaan aikaa, jonka kuluessa voidaan olettaa kosteikon koko vesivaraston uusiutuvan kertaalleen. Viipymä on sitä suurempi, mitä suurempi kosteikon tilavuus ovat suhteessa sen valuma- alueeseen ja kosteikolle saapuvaan veden määrään.
Viipymän merkitystä kuvaavat hyvin esimerkit Hovin ja Rantamo-Seittelin kosteikoilta. Hovin kosteikko Vihdissä valmistui syksyllä 1998 ja se on yksi ensimmäisistä ja paljon tutkituista Suomeen rakennetuista maatalouskosteikoista. Vaikka itse kosteikko on pieni, sen pinta-ala kattaa 5 % valuma-alueen koosta (Puustinen ym. 2007). Kosteikko on toiminut hyvin ja se pidätti 10 vuotta valmistumisensa jälkeen aloitetussa automaattiseurannassa siihen tulevasta kiintoaineesta 74 %, kokonaisfosforista 58 % ja kokonaistypestä 54
% (Koskiaho & Puustinen 2019). Vuonna 2009 rakennettu Rantamo-Seittelin kosteikko Tuusulassa on puolestaan Suomen suurin maatalousvaltaisen valuma-alueen kosteikko. Sen pinta-ala valuma-alueesta on kuitenkin vain 1,3 %. Rantamo-Seittelin on todettu jaksolla 2010–2014 pidättävän siihen tulevasta kiintoaineesta 7 %, kokonaisfosforista 12 % ja kokonaistypestä 9 % (Koskiaho & Puustinen 2019) –
huomattavasti Hovin kosteikkoa vähäisemmän osuuden. Viime vuosina Rantamo-Seittelin typenpidättyminen on kuitenkin huomattavasti parantunut kosteikon kasvillisuuden lisäännyttyä.
Pienestä kosteikosta esimerkkinä toimii Hämeenlinnan Lammille Koiransuolenojaan vuonna 2013 rakennettu kolmen laskeutusaltaan ketju. Se alkaa kivistä rakennetulla pohjapadolla, joka hidastaa veden virtausta (kuva 3). Pohjapadon jälkeen on kaksi laskeutusallasta, joista vesi virtaa luonnonuomaa pitkin leveään ja melko korkeaan ojaan, jonka vedenpinta on nostettu alapuolisella padolla. Laskeutusaltaisiin on ehtinyt jo osittain kehittyä kosteikkokasvillisuutta. Lisäksi viimeistä allasta ympäröivä puusto jää ajoittain veden alle. Valuma- alueeseen nähden allasketjun pinta-ala on hyvin pieni (<0,03%) ja siten keskimääräinen veden viipymäkin vain noin 5−6h. Vuositasolla tarkasteltuna kiintoaineksesta on kuitenkin pidättynyt jopa 32 %, mutta kokonaistypestä vain 3,4 % ja kokonaisfosforista vain 5,6 %. Kiintoainekseen nähden pieni kokonaisfosforin pidättyminen on selittynyt sillä, että suurin osa kiintoaineksesta on pääosin karkeajakoista mineraalipitoista maata (Uusheimo ym. 2020).
Kuva 3. Maatalousalueella Koiransuolenojan allasketjun ensimmäinen laskeutusallas, johon vesi tulee ns. pohjajarrun kautta hidastaen veden virtausta. Kuva: Sari Uusheimo.
Hyvän vesiensuojelukosteikon ominaisuuksia kuormituksen vähentämiseksi
Vaikka kosteikkojen tehokkuus pidättää kiintoainetta ja ravinteita vaihtelee paljon, hyvin toimiviksi todettujen kosteikkojen perusteella voidaan suositella joitain yleispiirteitä, joita kosteikkorakentamisessa kannattaa hyödyntää. Kosteikot suunnitellaan aina tilan ja tarpeen mukaisesti sekä alueen erityispiirteet huomioiden. Jokainen kosteikko on erilainen siihen tulevan veden laadun ja määrän, alueen eliöstön sekä käytettävissä olevan tilan ja alueen maastonmuotojen suhteen. Kosteikoilla, kuten millään muullakaan yksittäisellä vesiensuojelutoimenpiteellä, ei voida yksin ratkaista rehevöitymisongelmaa, mutta niillä on oma osansa kokonaisvaltaisessa, valuma-aluetason vesiensuojelussa (Koskiaho & Puustinen 2019).
Vesiensuojelutarkoituksessa tärkeintä on saada hidastettua kosteikolla veden virtausta niin paljon, että kiintoaines ehtii laskeutua pohjalle. Suurin osa fosforista on sitoutuneena kiintoainekseen. Virtauksen hidastamiseksi kosteikon tulouomaan kannattaa rakentaa tukeva pohjapato tai -kynnys. Kosteikon alkupäässä on hyvä olla syvä avovesialue eli laskeutusallas, josta löytyy riittävästi lietetilaa varastoida mieluiten ainakin muutaman vuoden kiintoaineskuorma. Jotta kosteikkoaltaissa vältytään niin sanotuilta oikovirtauksilta, matalan veden alueelle kannattaa rakentaa saaria (kuva 4), valleja ja kivistä tai puusta
muodostettuja suisteita pakottamaan vettä mutkittelemaan mahdollisimman paljon. Näin lisätään pinta- alaa, jolla vesi kiertää kosteikossa ja parannetaan kosteikon hydraulista tehokkuutta (Koskiaho 2003). Sillä voidaan kompensoida kosteikon pientä pinta-alaa suhteessa yläpuolisen valuma-alueen pinta-alaan. Myös matalalle alueelle (syvyys <0,5 m) kehittyvä kosteikkokasvillisuus hidastaa veden virtausta ja toisaalta myös ottaa ravinteita vedestä. Savipitoisilla valuma-alueilla kiintoaineksen pidättyminen voi muodostua haasteelliseksi, sillä eroosio on savialueilla suurta ja hienojakoinen maa-aines laskeutuu erittäin huonosti.
Lisäksi pohjalle laskeutunut hienojakoinen maa-aines sekoittuu herkästi takaisin veteen (eli resuspendoituu).
Tällöin on erityisen tärkeää mitoittaa kosteikko tarpeeksi suureksi valuma-alueen kokoon ja vesimäärään nähden. Savipitoisen aineksen pidättämisessä voidaan käyttää apuna tiheää kasvillisuutta, johon savipartikkelit tarttuvat ja kiinnittyvät toisiinsa lopulta laskeutuen pohjalle.
Suuri osa kasvillisuuteen sitoutuneista ravinteista vapautuu syksyisin takaisin veteen, mikä osaltaan aiheuttaa vuodenaikaista vaihtelua kosteikon ravinteiden pidätyskyvyssä. Ajoittain kasvimassaa voidaan tarpeen mukaan poistaa, jotta saadaan avattua mahdollisesti umpeenkasvaneita alueita ja samalla poistettua ravinteita pysyvästi. Kasvillisuuden poistossa on kuitenkin huomioitava kasvillisuuden kyky sitoa sedimenttiä ja ehkäistä veden samenemista, eikä laajoja kasvillisuuden poistoja kannata tehdä kerralla. Yksi mahdollisuus on myös poistaa vain veden yläpuolelle ulottuva kasvillisuus, esimerkiksi niittämällä sitä talvella jäiden aikaan.
Kuva 4. Metsätalousvaltaisella valuma-alueella Ruokolahdella sijaitseva Torsanjoen kosteikko. Kuva: Samuli Joensuu, Tapio Oy.
Typen poistuminen kosteikoissa on fosforia monimutkaisempaa. Typenpoistosta vastaavat pääasiassa denitrifikaatiomikrobit, jotka elävät pääasiassa pohjalla sedimentissä, mutta myös kasvien ja kivien pinnoilla.
Hapettomissa oloissa denitrifikaatiomikrobit käyttävät hengityksessään nitraattia (NO3), joka pelkistyy asteittain lopulta pääosin harmittomaksi typpikaasuksi (N2) ja poistuu lopulta vesipatsaasta takaisin ilmakehään. Suomen kylmä ilmasto hidastaa kaikkia mikrobiologisia prosesseja, myös kosteikkosedimentin denitrifikaatiota (Uusheimo ym. 2018a). Toisaalta korkeissa nitraattipitoisuuksissa on mitattu talvellakin nopeaa typenpoistoa sekä järvissä (Aalto ym. 2018) että kosteikoissa (Uusheimo ym. 2018b).
Tärkeimmät elementit tehokkaalle typenpoistolle kosteikossa ovat 1) riittävän pitkä veden viipymä eli käytännössä useita päiviä ja 2) riittävästi hajotettavaa orgaanista hiiltä suhteessa nitraattipitoisuuteen.
Erittäin korkeissa nitraattipitoisuuksissa typenpoistoa voi rajoittaa orgaanisen hiilen alhainen määrä (Grebliunas & Perry 2016) tai sen heikko käyttökelpoisuus mikrobeille (Stelzer ym. 2014).
Suunnitelmasta käytäntöön
Kosteikot kannattaa sijoittaa alueille, joissa kuormitus on mahdollisimman korkea (Koskiaho & Puustinen 2019). Kosteikko kannattaa ensisijaisesti perustaa nostamalla vedenpintaa patoamisen avulla. Kalliin kaivutyön määrää kannattaa minimoida, mutta täysin sitä ei voida välttää syvän osan kaivamisen ja kosteikon muotoilemisen vuoksi. On myös huomattava, että runsasravinteinen ruokamulta on poistettava ennen kosteikon rakentamista, jos se perustetaan entiselle pellolle. Kosteikko kannattaa perustaa esimerkiksi säännöllisesti tulviville pelloille tai luonnollisiin painanteisiin, jolloin patoamisen ja erityisesti kaivamisen tarve vähenee.
Taustatietona on tärkeää tuntea vähintään valuma-alueelta valuva keskimääräinen vesimäärä, mutta mieluiten myös kevään suurimmat valumat, jolloin voidaan rakentaa tälle vesimäärälle sopivan kokoinen kosteikko mikäli tila ei ole ongelma. Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että mitä tehokkaammin kosteikko pidättää vettä, sen tehokkaammin se poistaa myös ravinteita. Hyvin toimivaksi maatalouskosteikoksi on Suomessa todettu jo edellä mainittu Hovin kosteikko, jonka pinta-ala on jopa 5 % valuma-alueen pinta-alasta (Puustinen ym. 2007). Yleisesti kosteikon vähimmäispinta-alaksi suositellaan 2 % sen valuma-alueen koosta (Leonardson ym. 1994). Kuten Koiransuolenojan laskeutusallasketjun tapauksessa on jo todettu, myös pienemmät laskeutusaltaat voivat hidastaa vettä ja ovat siten suurempien kosteikkojen ohella ja niihin yhdistettyinä käyttökelpoisia, muita maa- ja metsätalouden vesiensuojelumenetelmiä täydentäviä vesiensuojelurakenteita. Erityisesti pienten kosteikkoaltaiden tehokkuudessa on havaittu suurta vaihtelua.
Niin kosteikkojen kuin laskeutusaltaiden täyttyminen heikentää niiden toimivuutta, joten riittävän usein tehtävästä tyhjennyksestä on huolehdittava ja tyhjennysmahdollisuus tulee huomioida jo suunnitteluvaiheessa.
Kuva 5. Kaupunkialueen hulevesikosteikko Lahdessa Kariston asuinalueella. Sateen jälkeen vesi on selvästi sameaa.
Kosteikon pohjanläheinen vesi oli ajoittain hapetonta. Kuva Sari Uusheimo.
Hulevesillä tarkoitetaan läpäisemättömilta pinnoilta, kuten rakennuksilta ja asfaltoiduilta alueilta huuhtoutuvaa sadevettä. Kaupunkien hulevedet sisältävät yleensä melko vähän kiintoainesta, mutta ne sisältävät ravinteita sekä muita haitta-aineita, kuten raskasmetalleja ja hiilivety-yhdisteitä. Muihin
kosteikkoihin verrattuna hulevesikosteikkojen poikkeuksellinen piirre on se, että vesi saapuu niihin sateen jälkeen äkillisesti ryöpsähtävinä pulsseina sadevesiviemäreitä pitkin. Tämä tarkoittaa käytännössä usein suurta saapuvan veden virtausnopeutta. Suunnittelussa tämä huomioidaan suurilla tilavuuksilla ja pinta- aloilla sekä tulo-uomiin rakennetuilla kynnyksillä, joilla hidastetaan virtaamaa. Toisaalta kuivien kausien aikana saattaa esiintyä pitkiäkin aikoja, jolloin kosteikko ei saa lainkaan uutta vettä. Hulevesikosteikkoihin voidaan siten istuttaa kasveja, jotka kestävät ajoittaista kuivuutta. Suunnittelussa on huomioitava, että mikäli happea kuluttavan aineksen määrä kosteikossa on suuri, voi sedimentin läheinen vesi mennä hapettomaksi ja käynnistää sisäisen fosforikuormituksen (Funkey ym. 2014). Näin voi tapahtua lähinnä kosteikon syvän osan pohjalla, minkä vuoksi syvänne tulee sijoittaa kosteikon alkupäähän, jolloin mahdollisesti vapautuvaa fosforia voi pidättyä uudelleen kosteikon loppupään matalassa osassa.
Kosteikon ympärivuotinen seuranta on tärkeää
Koska kosteikkojen kiintoaineksen ja ravinteiden pidätyskyvyssä on suurta vuodenaikaista vaihtelua, on tärkeää seurata niiden toimivuutta ympärivuotisesti. Perinteisesti tapana on ollut ottaa vesinäytteet kosteikkoon menevästä ja sieltä lähtevästä vedestä, josta voidaan laskea pitoisuuden vähenemä. Jos käytössä on lisäksi tiedot veden virtaamasta, voidaan laskea muutos myös kuormituksessa. Vaihtelut lämpötilassa ja sateisuudessa sekä toimenpiteet valuma-alueella vaikuttavat kosteikolle tulevan veden laatuun. Jos vesinäytteitä otetaan kerran kuukaudessa, on hyvin todennäköistä, ettei esimerkiksi rankkasateen aiheuttamaa muutosta kuormituksessa saada kiinni. Kohtuulliseen tarkkuteen päästäisiin kuitenkin jo viikottaisella näytteenotolla, mutta usein näinkin kattava näytteenottotiheys voi muodostua tutkimushankkeita lukuun ottamatta mahdottomaksi.
Nykyään on tarjolla myös jatkuvatoimisia mittareita. Näiden ehdoton etu on se, että pitoisuusmuutoksia voidaan seurata tarkasti. Jatkuviin virtaamatietoihin yhdistettynä niillä saadaan erittäin hyvä kuva kuormituksesta (Valkama 2018, Koskiaho & Puustinen 2019). Kenttämittareiden käyttö ei kuitenkaan täysin vapauta tavallisesta vesinäytteenotosta, sillä niillä mitatut arvot pitää suhteuttaa lähempänä todellisuutta oleviin, laboratoriossa analysoituihin arvoihin. Vertailunäytteitä pitää olla riittävästi ja jokaisesta mittauspaikasta omansa (paikalliskalibrointi), koska esimerkiksi liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) laatu vaihtelee valuma-alueelta toiselle. Tämä saattaa vaikuttaa esimerkiksi tietyillä kenttämittareilla mitattuihin nitraattipitoisuuksiin (Uusheimo ym. 2017), koska nitraatin ja liuenneen orgaanisen hiilen mittausalueet menevät osin päällekkäin (Van den Broeke ym. 2006). Lisäksi kenttämittarit vaativat säännöllistä puhdistusta ja toimivuuden seurantaa.
Kuva 6. Jatkuvatoiminen kenttäsensori mittaamassa veden laatua. Kuva Sari Uusheimo.
Haitta-aineiden puhdistuksesta vesiensuojelukosteikoissa tarvitaan lisää tietoa
Viime aikoina Suomessa on alettu kiinnittää huomiota ravinteiden lisäksi myös jätevedenpuhdistamojen ja eläintilojen valumavesien sisältämiin taudinauheuttajiin, joiden puhdistuksessa kosteikot voivat olla hyödyllisiä (Tiedote, HAMK 2020). Kosteikoiden avulla voi myös olla mahdollista saada vähennettyä vesistöihin muutoin päätyviä jäte- ja hulevesien sisältämiä haitallisia aineita, kuten mikromuoveja (Wang ym.
2020). Mikromuovit (<5 mm) ovat kestäviä aineita, jotka kertyvät ympäristöön. Niiden on todettu kerääntyvän myös eliöihin (Prata ym. 2019). Sen lisäksi ne sisältävät monia erilaisia lisäaineita, jotka hajotessaan saattavat aiheuttaa haittaa.
Kuva 7. Lammin jätevedenpuhdistamolla puhdistettu asumajätevesi ohjataan rakennettuun kosteikkoon, jossa vedestä poistuu tehokkaasti ravinteita ja taudinaiheuttajia. Kuva: Niko Nappu.
Esimerkkinä erittäin hyvin ympärivuotisesti toimivasta jätevedenpuhdistamon kosteikosta on Hämeenlinnan Seudun Vesi Oy:n kosteikko Lammilla, jonka pinta-ala on 4 ha ja keskisyvyys 1 m. Keskimääräinen tulovirtaama kosteikkoon on 870 m3/vrk ja veden teoreettinen viipymä 40 vrk. Noin 15 % kosteikon pinta- alasta on ilmaversoiskasvillisuuden peitossa (osmankäämi ja järviruoko). Ympärivuotisissa mittauksissa sekä fosfaattifosforin (PO4-P), nitraattitypen (NO3-N) että ammoniumtypen (NH4-N) pidättyminen vuositasolla on ollut välillä 60−70 % (Uusheimo ym. 2018b). Mittauksissa on todettu nitraatin vähenemisen perustuvan suurimmalta osin denitrifikaatioon. Jääpeitteettömänä aikana kosteikossa kasvaa runsaasti mikrolevää, joka sitoo ravinteita itseensä muuntaen sen liukoisesta muodosta kiinteäksi, ja toisaalta tarjoaa denitrifikaatiobakteereille helppokäyttöistä hiiltä energianlähteeksi edistäen samalla typenpoistoa.
Kosteikon on todettu myös vähentävän vesistöön päätyvien suolistoperäisten taudinaiheuttajien määrää perustuen osin luonnolliseen UV-valon hajottavaan vaikutukseen, mutta kenties myös ravintoketjukilpailuun kosteikon mikrobiston ja muun planktonyhteisön välillä. Alueellisissa lintulaskennoissa kosteikon on todettu olevan alueen paras ”lintujärvi”. Kosteikkojen vesikasvillisuus tarjoaa eläimille niin ravintoa kuin suojaakin.
Jätevesikosteikoilla on kuitenkin huomioitava, että osa haitta-aineista ei poistu jäteveden puhdistusprosesseissa, jolloin kosteikkoon tuleva vesi voi sisältää hyvin monia erilaisia haitta-aineita. Tällöin saattaa olla jopa parasta olla houkuttelematta kosteikolle lintuja tai muita selkärankaisia haittavaikutusten ehkäisemiseksi.
Mahdollisista haittavaikutuksista eläimistöön ei toistaiseksi tiedetä juuri mitään ja aiheesta tarvitaan lisää tutkimustietoa. Jokin aine voi olla itsessään haitallinen tai sen hajoamisessa voi vapautua haitallisia aineita.
Esimerkiksi lääkeaineet muuntuvat hajotessaan, jolloin saattaa syntyä itse alkuperäistä myrkyllisempiä aineita (Fu ym. 2020). Lääkeaineiden, kuten diklofenaakin (jota esimerkiksi Voltaren- geeli ja Diclomex sisältävät) ja ibuprofeenin on todettu olevan eliöille haitallisia jo pienissäkin pintavesistä mitatuissa pitoisuuksissa (mm. Corcoran ym. 2010). Ongelmallista on, että erilaiset haitta-aineet esiintyvät usein samanaikaisesti, minkä on todettu lisäävän haittavaikutuksia (Cleuvers 2003).
Paras vaihtoehto haitta-aineiden poistoon olisi poistaa ne jätevedenpuhdistamolla tai jo päästölähteessään lisätekniikoilla (esim. erilaiset suodatukset), mutta toistaiseksi niiden yleisempää käyttöä joudutaan osittain kustannussyistä odottamaan. Tutkimuksissa on todettu myös mikrobien pystyvän hajottamaan erilaisia lääkeaineita (Caracciolo ym. 2015) ja erityyppisiä muoveja (Moharir & Kumar 2019). Ympäristöön päässeiden haitta-aineiden hajoamiseen vaikuttavat kuitenkin mikrobien lisäksi myös ympäristötekijät (lämpötila, valo, pH). Niin kauan kuin mikrobisto pystyy toimimaan saastuneessa ympäristössä, on toivoa myös haitta- aineiden hajoamisesta.
Aiheeseen liittyvää kirjallisuutta ja artikkeleita
Aalto S.L., Saarenheimo J., Ropponen J., Juntunen J., Rissanen A.J., Tiirola M. 2018. Sediment diffusion method improves wastewater nitrogen removal in the receiving lake sediments. Water Research, 138.
Caracciolo A.B., Topp E., Grenni P. 2015 Pharmaceuticals in the environment: Biodegradation and effects on natural microbial communities. A review. Journal of Pharmaceutical and biomedical analysis, 106Cleuvers M. 2003. Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals including the assessment of combination effects. Toxicol. Lett 142.
Corcoran J., Winter M.J., Tyler C.R. 2010. REVIEW ARTICLE: Pharmaceuticals in the aquatic environment: A critical review of the evidence for health effects in fish. Critical Reviews in Toxicology, 2010; 40(4).
Funkey C.P., Conley D.J., Reuss N.S., Humborg C., Jilbert T., Slomp C.P. 2014. Hypoxia sustains cyanobacteria blooms in the Baltic Sea.
Environmental Science and Technology, 48.
Grebliunas B.D., Perry W.L. 2016. The role of C:N:P stoichiometry in affecting denitrification in sediments from agricultural surface and tile-water wetlands. SpringerPlus 5(1), 359.
Koskiaho, J. 2003. Flow velocity retardation and sediment retention in two constructed wetland-ponds. Ecological Engineering 19(5):
325–337.
Koskiaho J., Puustinen M. 2019. Suspended solids and nutrient retention in two constructed wetlands as determined from continuous data recorded with sensors. Ecological Engineering, 137. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.04.006
Leonardson L., Bengtsson L., Davidsson T., Persson T., Emanuelsson U. 1994. Nitrogen retention in artificially flooded meadows.
Ambio, 23.
Mitsch W.J., Bernal B., Hernandez M.E. 2015. Ecosystem services of wetlands. International Journal of Biodiversity Science and Ecosystem Service Management, 11.
Mohahir R.V. & Kumar S. 2019. Challenges associated with plastic waste disposal and allied microbial routes for its effective degradation: A comprehensive review. Journal of Cleaner Production, 208.
Prata J.C., Costa J.P., Lopes I., Duarte A.C., Rocha-Santos T. 2019. Effects of microplastics on microalgae populations: A critical review.
Science of the Total Environment 665.
Puustinen M., Koskiaho J., Jormola J., Järvenpää L., Karhunen A., Mikkola-Roos M., Pitkänen J., Riihimäki J., Svensberg M., Vikberg P.
2007. Maatalouden monivaikutteisten kosteikkojen suunnittelu ja mitoitus. Suomen ympäristö 21. Helsinki 2007.
Stelzer R.S., Scott J.T., Bartsch L.A., Parr T.B. 2014. Particulate organic matter quality influences nitrate retention and denitrification in stream sediments: evidence from a carbon burial experiment. Biogeochemistry, 119 (1-3).
Turunen J. 2008. Development of Finnish peatland area and carbon storage 1950 – 2000. Boreal Environment Research, 13.
Uusheimo S., Tulonen T., Arvola L., Arola H., Linjama J., Huttula T. 2017. Organic carbon causes interference with nitrate and nitrite measurements by UV/Vis spectrometers: the importance of local calibration. Environmental Monitoring & Assessment 189:357.
Uusheimo S., Tulonen T., Aalto S.L., Arvola L. 2018a. Mitigating agricultural nitrogen load with constructed ponds in northern latitudes: A field study on sedimental denitrification rates. Agriculture, Ecosystems and Environment, 261.
Uusheimo S., Huotari J., Tulonen T., Aalto S.L., Rissanen A.J., Arvola L. 2018b. High nitrogen removal in a constructed wetland receiving treated wastewater in a cold climate. Environmental Science & Technology, 52.
Uusheimo S., Tulonen T., Huotari J., Arvola L. 2020. Long-term (2001–2020) Nutrient Transport from a Small Boreal Agricultural Watershed: Hydrological Control and Potential of Retention Ponds. Water 12, 2731.
Van den Broeke J., Langergraber G., Weingartner A. 2006. On-line and in-situ UV/Vis spectroscopy for multi-parameter measurements: A brief review. Spectroscopy Europe, 18.
Valkama P. 2018. Impacts of agricultural water protection measures on erosion, phosphorus and nitrogen loading based on high- frequency on-line water quality monitoring. Väitöskirja. Helsingin yliopisto.
Wang Q., Hernández-Crespo C., Santoni M., Van Hulle S., Rousseau D.P.L. 2020. Horizontal subsurface flow constructed wetlands as tertiary treatment: Can they be an efficient barrier for microplastics pollution? Science of the Total Environment 721, 137785.
Linkit:
Tiedote HAMK, 2020. Uusheimo, S ym. 9.4.2020. https://www.epressi.com/tiedotteet/ymparisto-ja-luonto/kosteikot-ja-uv-led- tekniikka-lupaavia-menetelmia-luonnonvesien-hygieniariskien-hallintaan.html.
