Luontopohjaisilla vesienpuhdistusratkaisuilla voidaan poistaa metalleja ja typpeä myös kylmässä ilmastossa

Luontopohjaisia ratkaisuja yhdistämällä pystytään poistamaan typpeä ja raskasmetalleja jäte- ja valumavesistä myös pohjoisilla kylmän ilmaston alueilla, todetaan Oulun yliopiston ja Suomen ympäristökeskuksen (Syke) tutkimuksissa. Luontopohjaisia puhdistusrakenteita on seurattu tutkimuksissa 3,5–4,5 vuotta. Erilaisissa rakennekokonaisuuksissa on yhdistetty laskeutusaltaita, sammalaltaita, puuhakkeeseen lisättyä sienirihmastoa, puuhakebioreaktoreita ja kosteikkoja.

Pilotti-puhdistusjärjestelmät ovat toiminnassa Pyhäsalmen kaivoksen alueella ja Kittilän Kallon kylän yhdyskuntajätevesien puhdistuslaitoksen yhteydessä.  Levin hulevesien purkupisteessä on myös ollut kesäaikainen pilotti-puhdistusjärjestelmä, ja lisäksi on seurattu Sodankylän Kevitsan kaivokselle lokakuussa 2022 rakennettua puuhakebioreaktoria. Puhdistusyksiköistä koivupuuhakebioreaktorit ovat toimineet hyvin sekä metallien että nitraattitypen poistossa.

Typpi- tai raskasmetallipitoista kuormitusta vesistöihin muodostuu esimerkiksi kaivostoiminnasta, jätevedenpuhdistamoista, rakennetuilta alueilta tulevasta valumavedestä ja maataloudesta. Passiivisilla luontopohjaisilla menetelmillä, joissa puhdistusta varten ei tarvitse jatkuvasti lisätä esimerkiksi kemikaaleja, voitaisiin monissa kohteissa kustannustehokkaasti vähentää vesistöihin päätyvää kuormitusta esimerkiksi viemäriosuuskunnissa tai jos teollisuusalueen hulevesien mukana kulkevaa metallikuormaa on tarpeen pienentää.

”Erilaisia menetelmiä oikein yhdistelemällä voidaan tehostaa puhdistumista”, vahvistaa yliopistotutkija Heini Postila.

Luontopohjaisissa puhdistusjärjestelmissä on tärkeää kiinnittää huomiota alkupään laskeutusaltaan riittävään kokoon. ”Tutkimuksissa huomattiin, että tarpeeksi iso laskeutusallas rakenteen alkupuolella on tärkeä osa rakennetta erityisesti, jos vesissä on paljon kiintoainetta tai rautaa. Näin ehkäistään seuraavien rakenteiden tukkeutumista ja lisätään niiden optimaalista toimintaa”, Postila tarkentaa. Tärkeää on myös tarkastaa, että puhdistusmateriaalit itsessään eivät sisällä korkeita metallipitoisuuksia.

Hankkeen pilottien ja tulosten pohjalta on tuotettu päivitetty taulukointityökalu typen ja metallien poistoratkaisujen mitoittamiseksi ja suunnittelemiseksi sekä video rakenteiden toiminnasta.

Pilotti-puhdistusjärjestelmien seurantaa olisi tarpeen myös jatkaa, jotta saataisiin paremmin määritettyä niiden lopullista käyttöikää. Tärkeä on myös suunnitella metallipitoisten yksiköiden materiaalien jälkikäyttö- tai hävitysmahdollisuuksia.

Tutkimukset on toteutettu Oulun yliopiston vesi-, energia- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikön, ekologian ja genetiikan tutkimusyksikön ja Syken yhteistyönä. Arktisten alueiden typpi- ja raskasmetallipitoisten valumavesien puhdistaminen hybridipuhdistus-ratkaisuilla (TypArkt, 2021–2023) -hankkeessa jatkettiin aiemmassa Passiiviset hybridipuhdistusratkaisut arktisten valumavesien typen ja raskasmetallien puhdistamiseen (HybArkt) -hankkeessa (2018–2020) rakennettujen puhdistusjärjestelmien seurantaa.

TypArkt-hankkeen päärahoittajana oli Euroopan aluekehitysrahasto Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen kautta. Rahoittajina olivat myös Pyhäsalmi Mine Oy, Kallon vesi- ja viemäriosuuskunta, Levin Vesihuolto Oy, Boliden Kevitsa Mining Oy, Kittilän kunta, Maa- ja vesitekniikan tuki ry, Oulun yliopisto ja Suomen ympäristökeskus.