Vesiensuojelutyöllä ehkäistään happamuuden haittoja

Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) vesikeskuksessa tehdään tutkimusta vesivarojen ja vesiensuojelun hyväksi. Oulun toimipisteessä työskentelevä limnologi Mirkka Visuri kuuluu SYKEn Vesien kunnostus -ryhmään. Visuri on perehtynyt erityisesti happamien sulfaattimaiden vesiensuojeluun. 

Maaperän ja veden rajapinnassa työskennellessä yhteistyö geologien kanssa on tuttua. Visuri kertoo myös tottuneesti, mitä happamat sulfaattimaat ovat.

– Happamat sulfaattimaat syntyivät, kun Litorinameren pohjaan kerrostui hapettomissa olosuhteissa orgaanista ainesta noin 7 500–4 000 vuotta sitten, Visuri kertoo. 

– Happamia sulfaattimaita esiintyy laajalti Suomen rannikkoseuduilla. Maankohoamisen seurauksena nämä rikkipitoiset kerrostumat ovat nousseet kuivalle maalle.

Happamien sulfaattimaiden yhteydessä mainitaan usein mustaliuske. Se on kivilaji, joka on syntynyt kaksi miljardia vuotta sitten meren pohjaan kerrostuneesta liejusta. Mustaliuskeen aiheuttamat ympäristöongelmat ovat verrattavissa happamiin sulfaattimaihin. Suomen tunnetuin mustaliuskealue sijaitsee Talvivaarassa.

– Olen vetänyt useita hankkeita, joissa on tutkittu happamien sulfaattimaiden aiheuttamia ongelmia vesistöille sekä kehitettiin keinoja ongelmien ehkäisyyn, Visuri kertoo.

Ongelmia eliöstölle ja rakenteille

Luonnontilaiset happamat sulfaattimaat tai musta­liuskeet eivät aiheuta ympäristöhaittoja, mutta ongelmia syntyy, kun maa otetaan esimerkiksi viljelykseen, turvetuotantoon tai rakentamiseen.

Maaperän kuivattaminen altistaa sulfaattimaat hapettumiselle, jolloin sulfidirikki reagoi hapen kanssa ja maaperässä muodostuu rikkihappoa. Voimakas happo liuottaa maaperästä metalleja. Hapan ja metallipitoinen vesi kulkeutuu ojien kautta vesistöihin, missä se aiheuttaa ongelmia eliöstölle. 

– Pahimmillaan seurauksena on voimakas pH:n lasku ja kalakuolemia, Mirkka Visuri kertoo.

Happamien sulfaattimaiden tunnistaminen on tärkeää, jotta maankäytön haittoja voidaan ehkäistä.

– Happamat valumavedet aiheuttavat vesieliöstön lisäksi ongelmia myös erilaisille rakenteille. Esimerkiksi siltarakenteiden teräs ja betoni syöpyvät herkästi, jos ne ovat kosketuksissa happamoituneen veden kanssa.

Visurin työsarkaan kuuluu tutkia happamien sulfaattimaiden aiheuttamaa vesistökuormitusta ja kehittää menetelmiä sulfaattimaiden tunnistukseen ja kuormituksen hallintaan.

Happamien sulfaattimaiden tunnistaminen on tärkeää, jotta maankäytön haittoja voidaan ehkäistä. Sedimentin sinertävän musta väri ja kananmunamainen rikin haju viittaavat maaperän sulfaattipitoisuuteen. Varmaan tunnistukseen tarvitaan kuitenkin laboratoriomenetelmiä.

Visuri johtaa paraikaa TUNNISTUS-hanketta, jossa kehitetään yhteistyössä Geologian tutkimuskeskuksen ja Åbo Akademin kanssa maastokäyttöisiä tunnistusmenetelmiä happamille sulfaattimaille. Viikkoja vievien perinteisten laboratoriomenetelmien sijaan tunnistus tapahtuu hetkessä maastossa.

– Konsultit, valvovat viranomaiset, turvetuottajat, rakennusliikkeet, maanviljelijät ja vesiensuojeluyhdistysten edustajat ovat kiinnostuneita uusista maastomenetelmistä.

Hankkeen etäyhteyksillä järjestettyihin koulutuksiin on osallistunut kerrallaan yli sata ihmistä. Normaalisti lähikoulutuksiin löytyy pari-kolmekymmentä osallistujaa. 

Maastomenetelmiä täytyy tietenkin opetella maastossa. Hankkeen järjestämissä maastokoulutuksissa osallistujat pääsevät tutustumaan näytteenottoon ja omin käsin kokeilemaan tunnistusmenetelmiä.

Sakkaa, sammalia ja sieniä vesiensuojelun apuna

Turvetuotannon loppusuora häämöttää jo, mutta vesiensuojelun tarve ei ole menettänyt merkitystään. Turvetuotannon vesiensuojelu on työllistänyt Mirkka Visuria uran alkuaikoina.

– Tarkastin turvetuotannon velvoitetarkkailuraportteja ensimmäisessä harjoittelupaikassani Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksessa, hän kertoo. – Suomen ympäristökeskuksessa olen vuodesta 2011 alkaen ollut mukana useissa hankkeissa, joissa kehitetään turvetuotantoalueiden vesiensuojelua.

Turvetuotannon tunnetuin haitta vesistöille on kiintoaineksen ja humuksen aiheuttama liettyminen ja veden värjääntyminen. Näitä ongelmia on suitsittu pintavalutuskentillä, laskeutusaltailla ja muilla vesiensuojelurakenteilla.

– Yhdessä tutkimushankkeessa kehitimme neutralointimenetelmiä happamille valumavesille. Testasimme muun  muassa sitä, miten paperitehtaan kalsiumkarbonaattipohjainen emäksinen sivuliete vaikuttaa ojavedenlaatuun. Kokeilimme myös niin kutsuttua neutralointikaivoa, jossa valumavedet neutraloitiin kalsiumhydroksidilla, Visuri kertoo.

Turvetuotantoalueilla vesiensuojelun tarve ei pääty tuotannon loppumiseen.

Visuri on mukana myös Oulun yliopiston ja SYKEn yhteisessä HybArkt-hankkeessa, jossa tutkitaan ja kehitetään uusia, passiivisia vesiensuojelurakenteita esimerkiksi kaivosten ja yhdyskuntajätevedenpuhdistamojen veden puhdistukseen.

– Testaamme, miten esimerkiksi vesisammalet, biohiili ja sienirihmastot puhdistavat vettä typestä ja raskasmetalleista.

Turvetuotantoalueilla vesiensuojelun tarve ei pääty tuotannon loppumiseen. Tuotannosta poistuneiden alueiden jälkikäyttömuoto vaikuttaa jatkossa valuma-alueen vedenlaatuun.

– Happamilla sulfaattimailla paras jälkikäyttömuoto on kosteikon perustaminen. Veden alla hapettomissa oloissa sulfaattimaa ei aiheuta haittaa ympäristölle.