Kosteikkopuhdistamoilla voidaan tehokkaasti vähentää vesistökuormitusta

Kosteikkopuhdistamot, jotka on rakennettu luonnonkosteikoille, voivat tehokkaasti vähentää turvetuotannon ja jätevedenpuhdistamojen vesistökuormitusta pohjoisissa olosuhteissa. Kosteikkopuhdistamot pidättivät ravinteita ja kiintoaineita tehokkaasti jopa 18 vuoden käytön jälkeen.

Kosteikkopuhdistamojen toimintaa selvitti filosofian lisensiaatti Satu Maaria Karjalainen, jonka väitöskirja tarkastettiin Oulun yliopiston teknillisessä tiedekunnassa 26.8.2016.

Väitöstutkimuksessa tutkittiin yhteensä 15 eri-ikäisen kosteikkopuhdistamon toimintaa veden ja turpeen laadun sekä kasvihuonekaasumittausten avulla. Tutkimustulosten avulla selvitettiin erilaisten vesienpuhdistusprosessien merkitystä ravinteiden ja kiintoaineen pidättymisessä kosteikkopuhdistamoilla.

Tutkituilla kosteikkopuhdistamoilla tehokkaita prosesseja typenpoistossa olivat sedimentaatio, kasvien ravinteiden otto ja nitrifikaatio-denitrifikaatio. Kosteikkopuhdistamoiden kasvihuonekaasupäästöt eivät kuitenkaan ole merkittäviä ilmastonmuutoksen aiheuttajia, koska tällaisten kosteikkopuhdistamoiden kokonaispinta-ala on pieni.

Kosteikkopuhdistamoiden fosforin sitomiskyky pysyi tehokkaana, koska niissä fosforia sitovia adsorptiopintoja oli joko vapaana tai niitä vapautui absorptio- ja desorptioprosessien seurauksena. Kosteikkopuhdistamolla fosforin kertyminen turpeen muodostuksessa arvioitiin vähäiseksi, tosin kertymistä ei ole tarkkaan määritetty pohjoisilla kosteikkopuhdistamoilla, joihin tulee ravinteikasta vettä. Turvetuotannon valumavesissä ja jätevedenpuhdistamoilta tulleissa vesissä orgaanisten humusaineiden rautaan ja alumiiniin sitoutuneen fosforin suodattuminen ja sedimentoituminen olivat muita todennäköisiä fosforin pidättymismekanismeja kosteikoilla. Turvetuotannon valumavesissä rauta oli merkittävä tekijä fosforin pidättymisessä. Rautaan sitoutunut fosfori on kuitenkin altis huuhtoutumiselle hapettomissa olosuhteissa, kun taas alumiiniin sitoutunut fosfori pidättyy pysyvämmin.

Kiintoaines pidättyi kosteikkopuhdistamoissa yleensä hyvin, vaikka pidättyneen aineen osuudessa kokonaiskuormituksesta oli suurta vaihtelua yksittäisissä kosteikkopuhdistamoissa eri vuosina ja eri vuodenaikoina. Muutokset virtaamissa vaikuttivat kiintoaineksen kulkeutumiseen ja pidättymiseen. Kiintoaines pidättyy sedimentaatiossa, jonka suuruuteen vaikuttaa kiintoaineen partikkelikoko. On todennäköistä, että vanhojen turvetuotantoalueiden korkean humusasteen pienikokoiset turvepartikkelit erodoituvat helpommin kuin pintaturpeen vähemmän hajonneet partikkelit. Heikentynyt kiintoaineen pidättyminen saattaa aiheutua myös kosteikkopuhdistamoiden oikovirtauksien kehittymisestä, muutoksista sedimentin kulkeutumistavoissa ja liian harvoista näytteenotoista, jolloin ei pystytä riittävän tarkasti arvioimaan kiintoaineksen pidättymistä.

Kosteikkopuhdistamot voivat olla ideaalisia jätevesien puhdistamiseen ja ovat osoittaneet hyvää puhdistustehokkuutta myös pitkäaikaisessa käytössä pohjoisissa olosuhteissa. Siten ne ovat laajasti sovellettavissa, kunhan niiden käyttömahdollisuuksien rajoitteet on otettu huomioon.

Väitöskirja

Vesitalouden uutiskirjeElokuu 201631.8.2016