Kemiallisen saostuksen ja alusveden suodatuksen vertailu : Pienen, sisäkuormitteisen järven kunnostus fosforin vaikutusta vähentämällä

Abstract

Tässä työssä vertaillaan kemiallista saostusta ja alusveden suodatusta järven sisäisen fosforikuormituksen aiheuttamien haittojen vähentämiskeinoina. Suomen laki vaatii tavoittelemaan pintavesiltä vähintään hyvää ekologista tilaa, mutta noin joka kuudes järvi ei täytä tätä vaatimusta. Yleisin syy huonolle ekologiselle tilalle on sisäisen fosforikuormituksen aiheuttama rehevöityminen, mikä Suomessa vaivaa eniten pieniä järviä. Työn tavoitteena oli selvittää, millä tavoin näitä järviä olisi järkevä kunnostaa.

Kemiallisella saostamisella parannetaan väliaikaisesti fosforin sitoutumista järven pohjasedimenttiin lisäämällä veteen vapaata fosforia sitovaa metallisuolaa, kuten alumiinikloridia. Tulokset näkyvät heti, mutta kestävät vain niin kauan, kuin lisätty kemikaali pysyy järven kierrossa. Menetelmää on käytetty Suomessa paljon ja se on yksi tehokkaimpia fosforihaittojen hillitsijöitä. Se on kuitenkin vaikea mitoittaa ja voi epäonnistuessaan aiheuttaa jopa haittaa järven ekosysteemille. Kemiallinen saostus valittiin vertailuun siksi, että haluttiin selvittää, ovatko menetelmän hyödyt sen haittoja suuremmat ja toisaalta, löytyykö sille nykyään parempaa vaihtoehtoa.

Uudella alusveden suodatusmenetelmällä fosfori saostetaan järvestä suodattimelle, josta se voidaan kerätä talteen esimerkiksi jatkojalostusta varten. Järven ominaisuuksista riippuen menetelmän tulokset näkyvät sen ekosysteemissä noin 10 vuoden jälkeen, mutta koska fosfori poistuu järven kierrosta, tulokset ovat pysyvämpiä kuin kemiallisessa saostuksessa. Suodatuksessa ei käytetä kemikaaleja tai muuten muokata kunnostettavaa järveä, minkä takia se valittiin vertailumenetelmäksi kemialliselle saostukselle.

Tutkimuskohteiksi valittiin kaksi melko tyypillistä, pientä suomalaista järveä, jotka kärsivät fosforin sisäkuormituksesta: Kymijärvi ja Littoistenjärvi. Näitä järviä oli yritetty kunnostaa monin eri keinoin, mutta molemmissa näkyvimmät tulokset oli saatu kemiallisella saostuksella. Kymijärvessä kemikaloinnin tulokset kestivät vain kuukausia, Littoistenjärvessä muutaman vuoden.

Koska lain vaatimaa kunnostamista tarvitsevat järvet ovat enimmäkseen pienikokoisia, ja siksi niissä on useimmiten lyhyt viipymä, on kemiallinen saostus niille huono vaihtoehto tulosten lyhytkestoisuuden vuoksi. Kunnostus tulisi toistaa usein, mikä nostaa mahdollisuutta tehdä haittaa ekosysteemille. Alusveden suodatus on lempeämpi menetelmä, jolla fosfori saadaan myös talteen, minkä takia se on ekologisempi ja kestävämpi valinta pienten, suomalaisten järvien kunnostamiseen. Se aloitettiin Kymijärvessä vuonna 2017 ja sillä on saatu lupaavia tuloksia.

Littoistenjärvessä vuonna 2017 tehdyn kemiallisen saostuksen vaikutukset näkyivät vapaan fosforin laskeneina tasoina vielä neljän vuoden jälkeen. Konsentraatio on kuitenkin lähtenyt nousuun, minkä takia työn toinen tavoite oli löytää Littoistenjärvelle seuraava järkevä kunnostustoimenpide. Littoistenjärven suurin ongelma ovat runsaasti leviävät vieraskasvilajit, jotka toivat lisääntyessään järveen suuren määrän fosforia. Niiden hajotusreaktiot kuluttavat runsaasti happea. Koska viipymä järvessä on lyhyt (alle kaksi vuotta), on kemiallinen saostus jo lähtökohtaisesti huono menetelmä. Havaittiin myös, että saostuksen aiheuttama veden kirkastuminen kannusti vieraslajeja runsaampaan kasvuun, mikä edisti jälleen pohjan hapettomuutta, jolloin kunnostus toimi vastoin tavoitettaan. Alusveden suodatuksen kanssa kyseinen ongelma olisi todennäköisesti pienimuotoisempi, sillä fosforia ei olisi järvessä enää yhtä runsaasti kasvien ravinteeksi. Näin ollen alusveden suodatus olisi parempi seuraavaksi toimenpiteeksi Littoistenjärvelle.