Viherkattojen vaikutus katoilta valuvien hulevesien laatuun
Kähkönen, Saana (2022)
Kähkönen, Saana
2022
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-01-20
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202201191419
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202201191419
Tiivistelmä
Viher- tai kasvikatot eli kasvillisuudella peitetyt, alusrakenteiltaan niitä kestäväksi suunnitellut katot ovat erityisesti viime vuosikymmeninä lisääntynyt keino lisätä kaupunkien viheralueita tiheästi rakennetuissa urbaaneissa ympäristöissä. Monet maat, kuten Japani ja Saksa, ovat ottaneet käyttöön velvoitteita viherkattojen rakentamiseen uusiin rakennuksiin. Suomessa Helsingin kaupungilla on ollut vuodesta 2016 ohjelma, jonka tavoitteena on viherkattojen lisääminen kaupungissa.
Viherkattojen lisääntyminen ei johdu pelkästään halusta lisätä viheralueita kaupungeissa. Viherkatoista tehdyissä tutkimuksissa niillä on huomattu olevan useita positiivisia vaikutuksia urbaanissa ympäristössä, sillä ne esimerkiksi pidättävät niille päätyviä sade- ja sulamisvesiä kasvualustassaan ja lieventävät näin ollen näistä vesistä aiheutuvia hulevesivirtaamapiikkejä. Vedenpidätysominaisuutensa ansiosta viherkatot luetaankin mukaan hulevesien luonnonmukaisiin hallintamenetelmiin. Muita viherkattojen positiivisia vaikutuksia ovat muun muassa kaupungin viihtyisyyden ja ilmanlaadun parantaminen sekä biodiversiteetin lisääminen.
Viherkatoilla pidättyminen vaikuttaa sade- ja sulamisvesien laatuun aineiden siirtyessä veden ja katon materiaalien välillä. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli arvioida viherkatoilta valuvien hulevesien laatua vertailemalla niitä kasvittomilta katoilta valuvien sekä yleisesti kaupungeista valuvien hulevesien ja sadevesien laatuun. Laatuvertailun perusteena käytettiin luonnolle mahdollisesti haitallisten aineiden pitoisuuksia. Hulevesissä esiintyviä, luonnolle mahdollisesti haitallisia aineita ovat muun muassa ravinteet, kuten typpi ja fosfori, raskasmetallit, kuten lyijy ja elohopea sekä orgaaniset liuottimet. Viherkatoilta valuvien hulevesien sisältämien mahdollisten haitallisten aineiden pitoisuuksia verrattiin lisäksi Suomessa hulevesien puhdistustarpeen arvioinnissa käytettyihin raja-arvoihin. Työn lopussa tarkasteltiin erilaisten viherkattoratkaisujen, kuten kasvualustamateriaalien ja kasvualustan paksuuden sekä kasvillisuuden vaikutusta viherkatoilta valuvien hulevesien laatuun. Kandidaatintyö on toteutettu kirjallisuuskatsauksena alan tuoreista tutkimuksista.
Vertailtaessa viherkatoilta valuvien hulevesien laatua kasvittomilta katoilta valuvien hulevesien laatuun viherkatoilta valuvien hulevesien todettiin keskimäärin sisältävän pienempiä pitoisuuksia haitallisia aineita, mutta tulokset vaihtelivat riippuen tutkitusta viherkatosta, epäpuhtaudesta että tutkimustilanteesta. Esimerkiksi viherkatoilta valuvien hulevesien lyijy- ja kadmiumpitoisuuksien todettiin olevan keskimäärin noin kymmenesosa kasvittomilta katoilta valuvien hulevesien pitoisuuksista, mutta ravinteiden pitoisuudet saattoiva olla kasvittomia kattoja suurempia. Yleisesti kaupungeissa virtaaviin hulevesiin verrattuna viherkatoilta valuvat hulevedet sisälsivät pienempiä määriä erityisesti raskasmetalleja. Sadevesien haitallisten aineiden pitoisuudet olivat säännönmukaisesti viherkattoja pienempiä, tosin erot olivat toisinaan pieniä. Aiemmin Suomessa käytettyjen hulevesien puhdistustarpeen arvioinnin raja-arvojen perusteella viherkatoilta valuvat hulevedet eivät usein sisältäneet puhdistusta vaativia määriä mahdollisesti haitallisia aineita.
Hulevesien laadun kannalta parhaiden viherkattoratkaisujen todettiin vertailun perusteella olevan vähän hoitoa ja mahdollisimman vähän lannoitteita ja torjunta-aineita vaativia, alueelle luontaisella kasvillisuudella peitetty niitty-/ketokattoja, joiden kasvualusta on vähintään yli 10 senttimetrin paksuinen. Viherkattoja ei kuitenkaan tässä kandidaatintyössä tarkasteltujen tutkimusten perusteella voida pitää merkittävinä kaupunkien hulevesien laatua parantavina elementteinä.
Viherkattojen lisääntyminen ei johdu pelkästään halusta lisätä viheralueita kaupungeissa. Viherkatoista tehdyissä tutkimuksissa niillä on huomattu olevan useita positiivisia vaikutuksia urbaanissa ympäristössä, sillä ne esimerkiksi pidättävät niille päätyviä sade- ja sulamisvesiä kasvualustassaan ja lieventävät näin ollen näistä vesistä aiheutuvia hulevesivirtaamapiikkejä. Vedenpidätysominaisuutensa ansiosta viherkatot luetaankin mukaan hulevesien luonnonmukaisiin hallintamenetelmiin. Muita viherkattojen positiivisia vaikutuksia ovat muun muassa kaupungin viihtyisyyden ja ilmanlaadun parantaminen sekä biodiversiteetin lisääminen.
Viherkatoilla pidättyminen vaikuttaa sade- ja sulamisvesien laatuun aineiden siirtyessä veden ja katon materiaalien välillä. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli arvioida viherkatoilta valuvien hulevesien laatua vertailemalla niitä kasvittomilta katoilta valuvien sekä yleisesti kaupungeista valuvien hulevesien ja sadevesien laatuun. Laatuvertailun perusteena käytettiin luonnolle mahdollisesti haitallisten aineiden pitoisuuksia. Hulevesissä esiintyviä, luonnolle mahdollisesti haitallisia aineita ovat muun muassa ravinteet, kuten typpi ja fosfori, raskasmetallit, kuten lyijy ja elohopea sekä orgaaniset liuottimet. Viherkatoilta valuvien hulevesien sisältämien mahdollisten haitallisten aineiden pitoisuuksia verrattiin lisäksi Suomessa hulevesien puhdistustarpeen arvioinnissa käytettyihin raja-arvoihin. Työn lopussa tarkasteltiin erilaisten viherkattoratkaisujen, kuten kasvualustamateriaalien ja kasvualustan paksuuden sekä kasvillisuuden vaikutusta viherkatoilta valuvien hulevesien laatuun. Kandidaatintyö on toteutettu kirjallisuuskatsauksena alan tuoreista tutkimuksista.
Vertailtaessa viherkatoilta valuvien hulevesien laatua kasvittomilta katoilta valuvien hulevesien laatuun viherkatoilta valuvien hulevesien todettiin keskimäärin sisältävän pienempiä pitoisuuksia haitallisia aineita, mutta tulokset vaihtelivat riippuen tutkitusta viherkatosta, epäpuhtaudesta että tutkimustilanteesta. Esimerkiksi viherkatoilta valuvien hulevesien lyijy- ja kadmiumpitoisuuksien todettiin olevan keskimäärin noin kymmenesosa kasvittomilta katoilta valuvien hulevesien pitoisuuksista, mutta ravinteiden pitoisuudet saattoiva olla kasvittomia kattoja suurempia. Yleisesti kaupungeissa virtaaviin hulevesiin verrattuna viherkatoilta valuvat hulevedet sisälsivät pienempiä määriä erityisesti raskasmetalleja. Sadevesien haitallisten aineiden pitoisuudet olivat säännönmukaisesti viherkattoja pienempiä, tosin erot olivat toisinaan pieniä. Aiemmin Suomessa käytettyjen hulevesien puhdistustarpeen arvioinnin raja-arvojen perusteella viherkatoilta valuvat hulevedet eivät usein sisältäneet puhdistusta vaativia määriä mahdollisesti haitallisia aineita.
Hulevesien laadun kannalta parhaiden viherkattoratkaisujen todettiin vertailun perusteella olevan vähän hoitoa ja mahdollisimman vähän lannoitteita ja torjunta-aineita vaativia, alueelle luontaisella kasvillisuudella peitetty niitty-/ketokattoja, joiden kasvualusta on vähintään yli 10 senttimetrin paksuinen. Viherkattoja ei kuitenkaan tässä kandidaatintyössä tarkasteltujen tutkimusten perusteella voida pitää merkittävinä kaupunkien hulevesien laatua parantavina elementteinä.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [7049]