• Ei tuloksia

Vesistöjen sisäinen kuormitus hyötykäyttöön -

N/A
N/A
Info
Lataa
Protected

Academic year: 2022

Jaa "Vesistöjen sisäinen kuormitus hyötykäyttöön -"

Copied!
16
0
0

Kokoteksti

(1)

Vesistöjen sisäinen kuormitus hyötykäyttöön - Alusveden puhdistus kunnostusmenetelmänä

Helsingin yliopisto, Ekosysteemit ja Ympäristö -tutkimusohjelma

Leena Nurminen

Partnerit: Lahden kaupunki, Päijät-Hämeen Vesijärvisäätiö

(2)

YLEISTÄ REHEVIEN VESISTÖJEN KUNNOSTUKSESTA

Rehevässä järvessä suurimmat ravinnevarannot ovat varastoituneena pohjan sedimentissä.

➢ Useimmat kunnostusmenetelmät tähtäävät fosforin pidättämiseen sedimentissä (esim.

hapetus, kemikaalikäsittely yms) Ongelma?

➢ Kun fosfori pidätetään sedimenttiin, se ei poistu kyseisestä vesiekosysteemistä

➢ Veden laatu ei pysyvästi parane, ekosysteemi ei toivu Globaali luonnonvara?

➢ Fosfori on rajallinen luonnonvara,

fosforin kierrätysastetta pitää lisätä

(3)

Usein rehevissä lämpötilakerrostuvissa järvissä, fosforia kertyy hapettomaan alusveteen, erityisesti

pohjanläheisiin vesikerroksiin. Fosforia vapautuu sedimentistä koko ajan lisää, aiheuttaen fosforin vuotoa sedimentistä veteen eli ns. sisäistä ravinnekuormitusta.

P P

P P P P Sisäinen fosforikuormitus

Kasviplanktonkukinnat

Sisäisen

fosforikuormituksen vähentäminen ?

SISÄINEN KUORMITUS JÄRVESSÄ

Kunnostettavan järven karuuntumiskehitys

https://www.jarviwiki.fi/wiki/Sis%C3%A4inen_kuormitus

(4)

ALUSVETTÄ POISTAMALLA POISTETAAN FOSFORIA

Suljetussa alusveden poistossa vesi palaa (suodattimen ja esim. kosteikon kautta) samaan järveen:

✓ Ei vaadi erillistä lupaa

✓ Fosforirikasta vettä ei johdeta ”toisten”

harmiksi

✓ Mahdollistaa fosforin talteenoton

P P

P P

P P P Sedimentti

ALusvesi P

Luusua P P

P P

P P

P P P Sedimentit

ALusvesi P

Perinteisessä alusveden poistamisessa johdetaan vettä vesistöstä toiseen:

✓ Vaatii yleensä erillisen luvan, voi vaikuttaa vedenkorkeuteen, pumppaus virtaaman mukaan

✓ Fosforirikas vesi johdetaan vesistöstä toiseen

✓ Fosforia ei saada talteen

(5)

VOIKO ALUSVETTÄ POISTAMALLA POISTAA JÄRVESTÄ FOSFORIA TEHOKKAASTI?

ONKO REHEVÄN JÄRVEN FOSFORIVARANTO SEDIMENTISSÄ RIITTÄVÄ?

KUINKA PALJON HAPETTOMISSA OLOISSA FOSFORIA SIIRTYY SEDIMENTISTÄ ALUSVETEEN?

VOIKO ALUSVETTÄ RAVINNESUODATTIMEN KAUTTA KIERRÄTTÄMÄLLÄ SAADA FOSFORIA TALTEEN?

MINKÄLAINEN RAVINNESUODATIN?

ESIM. HIEKKASUODATIN JA JÄRVEN OMAA RAUTAVARANTOA HYÖDYNTÄEN.

MITÄ TUTKITTU?

(6)

Source of map: National Land Survey of Finland

• KYMIJÄRVI HANKE

PUMPPULINJA JÄRVESTÄ

SUODATTIMELLE

SUODATIN KOSTEIKKO

TAKAISIN JÄRVEEN KYMIJÄRVI

(7)

0 5 10 15 20 25 30 35

0 2000 4000 6000

Sedimentdepth(cm)

Fosforin kertyminen alusveteen

Vesipatsas Sedimentin huokosvesi

0 50 100 150 200 250 300 350

0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-8.8

µg/l

Water depth (m)

TP SRP

JÄRVEN JA SEDIMENTIN FOSFORIVARANNOT

Jäteveden p-pitoisuus n. 5 mg/l ~ suuruusluokka sama kuin sedimentin huokosvedessä.

Pohjanläheisen alusveden P-pitoisuus esim. 0,3 mg/l.

(8)

FOSFORIN PIDÄTTYMINEN HIEKKASUODATTIMELLE

P pidättyminen

• TP: 85%

• SRP: 97%

Ennen suodatinta Suodattimen jälkeen

(9)

Kymijärvi (Myllypohja), Lahti:

Pumppausvirtaama: 10 l/s Suodattimen pinta-ala: 200 m

2

Kerrostuneisuusaika: 3 kk Alusveden TP-pitoisuus: 320 µg/l Alusveden DFe-pitoisuus: 10 000 µg/l

TÄRKEITÄ LUKUJA

(10)

25 %

lasku TP:ssa

:

40→30 µg/l

• Poistotarve

151

mg/m

2

P

n.

6

vuotta

37,5 % lasku TP:ssa:

40→25 µg/l

• Poistotarve 360 mg/m

2

P

n. 13 vuotta

Päällysveden TP:n muutos vs poistettu fosforimäärä

Nürnberg GK, 2019 KYMIJÄRVI:

MVh Matalat vähähumuksiset järvet kok. P μg/l:

E/Hy15 Hy/T 25 T/V 45 V/Hu 80

(11)

P?

m2? m3?

Fe?

SOVELTUVA JÄRVI?

ALUSVEDEN TILAVUUS, JÄRVEN MORFOLOGIA

JÄRVIALLAS OMA KOKONAISUUTENSA, RIITTÄVÄ TILAVUUS/PINTA-ALA

ALUSVEDEN FE-PITOISUUS

PUMPATTAVAN VEDEN KÄSITTELYKAPASITEETTI

ULKOINEN KUORMITUS

LÄMPÖTILAKERROSTUNEISUUS/HAPETTOMUUSAIKA

ALUSVEDEN P-PITOISUUS

SISÄISEN KUORMITUKSEN SUURUUS

ALUSVETEEN SEDIMENTOITUVA P

(12)

FOSFORIN KIERRÄTTÄMINEN?

Erilaisia vaihtoehtoja fosforipitoisen ravinnesakan keräämiseen ja kierrättämiseen:

Ravinnesakan kohdennettu kerääminen?

Yhteistyö paikallisten toimijoiden kanssa?

Haluttu lopputuote?

(13)

Fosforin saostus?

Fe? Ca? Al?

Alusveden ominaisuudet vaikuttaa siihen esim.

kuinka paljon P kiinni Fe?

Konsentrointi?

Esim. polymeerit,

lamellisuodatin, kiekkosuodatin, flotaatio tms. hiekkasuodatin lopuksi (hienojakoisimmalle aineelle)

Kohdejärven ominaisuudet, sijainti, rahoitus, yhteistyö ja yleinen tahtotila.

Haitta-aineet?

Lainsäädäntö?

Kustannustehokkuus (kohdekohtainen)

RAVINNESAKAN

KERÄÄMINEN ?

Ravinnesakkapitoinen hiekka:

✓ Maantäyttö/parannusaine?

✓ Yhdyskuntalietteen keskitetty jatkokäsittely

✓ Kuivaus ja varastointi

✓ Jatko-jalostus esim.

fosforihappo

✓ Käyttökelpoisuus lannoitteena?

P kierrätys ?

(14)

Laitostason ratkaisu?

Pieni paikallinen?

Liikuteltava yksikkö?

MENETELMÄN ERI MITTAKAAVAT

Bornsjön

Water Treatment Plant

Stockholm Vatten och Avfall

Tarvittavia kohdekohtaisia ratkaisuvaihtoehtoja on löydettävissä olemassa olevasta vesihuollon tekniikasta ja paikallisten toimijoiden yhteistyöstä kiertotalouden saralla.

Vesistöjen

kunnostus Limnologia Vesitekniikka Yhteistyö

(15)

➢ Varteenotettava rehevöityneiden vesistöjen kunnostusmenetelmä

➢ Fosforia poistuu järviekosysteemin tuotannosta, vedenlaatu paranee, karuuntumiskehityksen kesto laskettavissa mm.

fosforipitoisuuden ja alusveden tilavuuden perusteella

➢ Yksinkertainen systeemi perustuen esim. hiekkamassan suodatustehoon ja järven omaan rautavarantoon

➢ Mahdollistaa fosforin talteenoton kierrättämistä varten

➢ Edellyttää kohdekohtaisia ratkaisuja esim. ravinnesakan keräämisessä ja kierrätyksessä

➢ Keppi ja porkkana – voisiko olla yksi ravinnekompensaation muoto?

MENETELMÄN HYÖDYNNETTÄVYYS?

(16)

Rahoitus ja yhteistyö:

Ympäristöministeriö, Lahden kaupunki, Päijät-Hämeen Vesijärvisäätiö, Hämeen ELY-keskus, Maa- ja

Vesitekniikan tuki ry.

KIITOS!

Työryhmä:

Leena Nurminen, Juha Niemistö, Soila Silvonen, Tom Jilbert, Jukka Horppila (Helsingin yliopisto) Ismo Malin, Matti Kotakorpi (Lahden kaupunki)

Viittaukset

LIITTYVÄT TIEDOSTOT

2004 keskiarvona kokonaistyppipitoisuus on ollut noin 10 µg/l korkeampi laitoksen välittömässä läheisyydessä kuin laitoksen yläpuolella sekä pinta- kerroksessa että

Vesistötulosten perusteella Vilppulankosken fosforipi- toisuus kohosi vuonna 2018 keskimäärin 0,9 µg/l ja typpipitoisuus 59 µg/l Koskelanlampeen verrattu- na eli havaittu

Tornion edustalla vuosina 2001 - 2003 mitattu suurin kromipitoisuus on ollut 9,2 µg/l ja 1990-luvulla 17 µg/l, mutta yleensä pitoisuudet ovat olleet avovesiaikana

Tornion edustalla vuosina 2001 - 2003 mitattu suurin kromipitoisuus oli 9,2 µg/l ja 1990-luvulla 17 µg/l, mutta yleensä pitoisuudet ovat olleet avovesiaikana

Kuparin kokonaispitoisuuden lasketaan olevan 0,705 µg/L, mutta biosaatavan pitoisuuden laskelma antaa tulokseksi 0,02 µg/L, mikä on selvästi alle

Ravinnepitoisuudet olivat korkeimmat elokuussa, jollin Sarviluomassa oli 1100 µg/l typpeä ja 79 µg/l fosforia.. Ammonium- ja nitraatti- nitriittitypen osuus kokonaistypestä oli 27 %

Typen (827 µg/l) ja fosforin (40 µg/l) vuosikeskiarvopitoisuudet olivat vastaavan pohjoisen kohteen keskiarvoa (typpi 1313 µg/l ja fosfori 45 µg/l) matalammalla tasolla (Pöyry

1980-luvun loppupuolella kokonaisfosfori- pitoisuus oli keskimäärin noin 30 µg/l, eli 1980-luvulla pitoisuudet ovat ol- leet samaa tasoa kuin nykyisin.. Junttiselän typpipitoisuus