LUONNONVARAKESKUS
VERKKOKAUPPA
Luonnonvarakeskus
       Pikahaku: 
         Ostoskorissa 0 tuotetta  

Active Wetlands – the use of chemical amendments to intercept phosphate runoffs in agricultural catchments : Final report of the Active Wetlands Interreg IVA project


ISBN-13:978-952-487-447-2 
Julkaistu:2013 
Julkaisusarja:MTT Raportti 
Kieli:englanti 
Kustantaja:MTT 
Numero:92 
Saatavuus:Juvenes Print arkisto 
Sivumäärä:54 
Tekijät:Risto Uusitalo, Aaro Närvänen, Kimmo Rasa, Tapio Salo, Jari Koskiaho, Markku Puustinen, Anne Brax, Elina Erkkilä, Sampsa Vilhunen, Päivi Joki-Heiskala, Antti Kaseva, Eemeli Huhta, Piia Leskinen, Martin Liira, Egle Saaremäe, Morten Poolakese, Toomas Tamm, Kuno Kasak, Indrek Talpsep, Ivar Tamm 

48.00 €

Suomessa ja Virossa tutkittiin mahdollisuuksia tehostaa liuenneen fosforin pidättymistä pieniin kosteikkoihin ja pelto-ojiin, jotka ovat yleensä huonoja pysäyttämään vesistöjä rehevöittävää liuennutta fosforia.

Hankkeessa tehtiin kenttäkokeita 20 paikalla joko annostelemalla veteen liukenevaa rautasulfaattia ojaveteen tai ohjaamalla valumavesiä kiinteiden, fosforia pidättävien materiaalien läpi. Käytimme kokeissa kahdentyyppisiä kiinteitä aineita, rautahydroksideja sisältäviä Sachtofer PR -rakeita ja runsaasti kalsiumia sisältävää, palavakiven poltosta jätteeksi jäävää mursketta.

Kun menetelmät toimivat moitteettomasti, vedestä saatiin sidottua liuennutta fosforia hyvin tehokkaasti. Rautasulfaatti muodostaa veteen liuetessaan fosforin kanssa yhdisteitä, jotka eivät ole enää leville ja vesikasveille käyttökelpoisessa muodossa. Näin fosforin rehevöittävä vaikutus pienenee, vaikka yhdisteet jäisivätkin vesiympäristöön. Rautasulfaatin annostelulaitteet vaativat toiminnan seuraamista ja kemikaalin lisäämistä. Paras kustannus-hyötysuhde saavutetaan, kun valumaveden fosforipitoisuus on korkea, jolloin fosforikilon sitominen rauta-fosfori -yhdisteiksi tulee maksamaan vain muutamia kymmeniä euroja. Ojissa, joissa liuenneen fosforin pitoisuus oli matala, kustannukset kymmenkertaistuivat.

Tutkitut kiinteät fosforinpidättäjät ovat periaatteessa turvallisempia ja helpompia liukoisen fosforin poistajia kuin veteen liukenevat kemikaalit. Perustamisen jälkeen rakenteita ei tarvitse juurikaan huoltaa, minkä lisäksi fosforin pidättäminen kiinteään aineeseen mahdollistaa sen keräämisen pois vesiympäristöstä ja siten myös kierrätyksen takaisin pelloille. Tässä hankkeessa tutkitut rakenteet kuitenkin toimivat toivotulla teholla vain hetken aikaa. Kokeiden aikana muodostuneet oikovirtaukset ja mm. leväkasvu heikensivät lopputulosta. Molemmat prosessit estivät veden ja pidättäjäaineiden välisen kontaktin ja heikensivät fosforin pidättymistä.

Uudet, aktiiviset vesienkäsittelymenetelmät ovat parhaimmillaan hyviä apukeinoja fosforikuorman vähentämisessä. Ne kannattaa sijoittaa paikkoihin, joissa esiintyy todennetusti korkeita liuenneen fosforin pitoisuuksia. Kuitenkin näemme selviä kehitystarpeita, jotta nämä menetelmät saadaan toimimaan luotettavasti ja turvallisesti. Haastattelututkimuksiin osallistuneilla viljelijöillä oli pääsääntöisesti myönteinen asenne ravinnekulkeumien vähentämiseen, myös kemiallisilla menetelmillä.

In this project—conducted in Finland and Estonia—we studied different applications that can be used to boost the retention of dissolved phosphorus (P) in agricultural wetlands and field ditches. Wetlands are usually inefficient in retaining the dissolved P component that has a profound effect on eutrophication in surface waters, such as nuisance growth of algae and macrophyte plant species.

The work included field-scale studies at twenty test sites where precipitation of dissolved P was obtained by dosing ferric sulphate (a soluble metal salt) to water, or water was brought into contact with solid P sequester materials. We tested two different types of solid P retention materials: Sachtofer PR, a granulated product that contains iron hydroxides, and oil shale ash, which contains reactive calcium minerals.

Testing revealed that dissolved P concentrations can be effectively reduced by the methods used when they work as intended. Ferric sulphate binds dissolved P in a form (Fe-P associations) that is no longer available for biological utilization by algae or other water biota, and thus decreases the eutrophying effects of the P load. The dosers used in administrating ferric sulphate to water, however, require maintenance and oversight, such as filling up the chemical storage and checking on the pH of the treated water. When applied at sites with a high dissolved P concentration, ferric sulphate proved to be very costefficient— the cost of treating a kilogram of dissolved P was only in the tens of euros. At sites with a low dissolved P concentration, however, the cost of binding a kilogram of dissolved P in a non-bioavailable form was in the hundreds of euros.

On the other hand, at their best, solid P sequester materials are maintenance-free after construction and allow for the collection of P out of the water system for possible recycling; however, they proved to work with poor efficiency when a long test period (up to several years) was concerned. Problems encountered with the solid P sequesters were associated with processes that inhibited contact between the water and the reactive surfaces of the materials. Consequently, the high P retention capacities of these materials were not realized in practice.

Farmers generally had positive attitudes towards methods that reduce nutrient transports from soil to water, including the use of chemicals. Treating field runoffs to bind dissolved P is a viable and new option in nutrient mitigation that could be successfully used at the so-called hot-spots of P loading, i.e., at sites that produce higher dissolved P concentrations than the surrounding areas. The tested solutions should be further developed to ensure safe and efficient operation before they are recommended for practical water protection work.




Takaisin