Hulevedet haltuun
Asfalttia pitkin valuvia sadevesiä ei osaisi ajatella kovin suurena ongelmana, paitsi kesäisen rankkasateen jäljiltä tulvivassa kaupungissa. Todellisuudessa taajamien, teollisuusalueiden ja satamien hulevedet valuvat rivakasti ja usein täysin puhdistamattomina kohti lähivesiä. Niiden mukana vesistöihin valuu ihmistoiminnasta lähtöisin olevaa kuonaa – kiintoainetta, roskia, mikromuoveja, ravinteita, öljyhiilivetyjä ja metalleja – jotka päätyvät jokiin ja järviin ja lopulta Itämereen.
Asutuksen ja teollisuuden jätevesien kuormitus on melko hyvin suitsittu, sillä niiden jätevedet puhdistetaan 95–98-prosenttisesti. Itämerta kuormittavat tällä hetkellä erityisesti maa- ja metsätalouden valumavedet sekä rannikkokaupunkien ja satamien hulevedet.
– Kun mietitään kustannustehokkaita keinoja vähentää vesistökuormitusta, niin hulevesiongelman ratkaiseminen on helpointa ja halvinta, sanoo Juha-Pekka Saarelainen Watec Oy:stä.
– Paikkatiedolla saadaan helposti selville suurimmat hajakuormituksen lähteet, joihin ratkaisut voidaan kohdentaa.
Hulevesisuodatin nappaa talteen myös fosforia
Hulevesien puhdistamisessa konstit voidaan jakaa kahteen koriin: teknisiin ja luontopohjaisiin ratkaisuihin. Teknisiä ratkaisuja käytetään siellä, missä on hulevesikaivoja, luontopohjaisia ratkaisuja suositaan väljemmillä alueilla.
Hulevesikaivojen suodattimia kehitettiin alun perin tekonurmikenttien yhteyteen. Suomen 420 tekonurmikentän rengasrouhe on liikenteen jälkeen suurin mikromuovin lähde.
– Tämä ongelma on helposti ratkaistavissa: asennetaan kenttien hulevesikaivoihin suodattimet, Juha-Pekka Saarelainen kertoo. Suodatinpussi kerää rengasrouheen lisäksi muutkin roskat ja epäpuhtaudet. Epäileväinenkin kentänhoitaja vakuuttuu, kun näkee, minkä määrän moskaa suodatin kerää. Kaikki se kulkeutuisi muuten lähivesistöön.
Aalto-yliopistossa tehdyn tutkimuksen mukaan hulevesikuormitus voidaan puolittaa varustamalla vain 20 prosenttia ritiläkaivoista kaivosuodattimella. Tämä edellyttää, että tunnistetaan ne kaivot, joihin haitta-aineita kertyy eniten.
Huleveden laatu on huonoin tiiviisti rakennetuilla alueilla eli keskustoissa, kauppakeskuksien ja huoltoasemien ympärillä, toreilla, kierrätysasemilla ja satamissa. Rakennustyömaat ja satamat ovat suuria kuormituslähteitä.
– Kun etsitään paikkatiedolla ne hulevesikaivot, joissa on suurin kuormitus, saadaan kiinni valtava määrä roskaa ja kiintoainetta. Suodattimeen kertyvä kiintoaine puhdistaa lisäksi liukoisia haitta-aineita kuten öljyä, metalleja ja fosforia.
Vilkkaimmilla kaupunkialueilla yhdellä kaivosuodattimella saadaan saaliiksi 75–80 kilogrammaa hulevesisakkaa vuodessa. Yhteen sakkakiloon sitoutuu gramman verran fosforia, joten vesistöön päästessään tuo ravinnemäärä ruokkisi yli 70 kiloa sinilevää vuodessa.
John Nurmisen säätiön hankkeessa arvioitiin lannoitesatamien hulevesikuormituksen vastaavan keskikokoisen kaupungin jätevesikuormitusta. Lannoitelastauksissa helposti pöllyävää lannoitetta kulkeutuu joko ilman tai hulevesien mukana ympäristöön.
Suodattimilla kiinni saadut fosforikilot maksavat suurimmilla kuormitusalueilla noin 45 euroa. Maatalouden vesiensuojelurakenteilla kilohinta on ainakin pari kymppiä enemmän.
– Vähäiset ympäristöeurot pitäisi kohdentaa sinne, missä vaikuttavuus on suurinta, Saarelainen sanoo.
Luontopohjaisia suodattimia sulamisvesille
Talvisaikaan lumi toimii veden ja haitta-aineiden väliaikaisena varastona. Kaupunki-alueilla lumimassat läjitetään lumenkaatopaikoille, joilta haitta-aineet kevään koittaessa lähtevät liikkeelle.
Takavuosina lumia kärrättiin jopa suoraan vesistöihin. Nyt tiedetään paremmin: katusoran lisäksi lumessa on muun muassa ajoneuvoista peräisin olevia öljyjä sekä PAH-yhdisteitä, mikromuoveja ja fosforia. Niitä ei vesistöihin haluta päästää.
Heini Postila Oulun yliopistosta on tutkinut luontopohjaisia ratkaisuja hule- ja jätevesien puhdistamisessa. Luontopohjaisia ratkaisuja ovat muun muassa kosteikot, laskeutus- ja viivytysaltaat sekä biosuodatusalueet. Jälkimmäisissä on pinnalla kasvillisuutta, joka haihduttaa vettä ja hyödyntää vedestä ravinteita, ja alla sepeli- ja hiekkakerroksia, jotka suodattavat haitta-aineita.
Oulun kaupungin lumenkaatopaikka sijaitsee Oritkarissa, muutaman sadan metrin päässä Perämerestä. Heini Postila on mukana hankkeessa, jossa rakennetaan lumenkaatopaikan valumavesille ja alueen muille hulevesille luontopohjainen puhdistamo.
Ensimmäisenä rakenteena on kaksi rinnakkaista laskeutusallasta, jossa kiintoaine ja sen mukana kulkevia haitta-aineita kerrostuu altaiden pohjalle.
– Toiseen laskeutusaltaaseen tulee viistot lamellit, jotka oletettavasti edesauttavat kiintoaineen ja raudan laskeutumista, Heini Postila kertoo. Rauta on Oulun alueen vesistöissä laaja ongelma, koska alueella on happamia sulfaattimaita.
Laskeutusaltaiden jälkeen vesi ohjataan bioreaktoriin, jossa on lehtipuuhaketta. Puuhake on hiilen lähde mikrobeille, jotka saostavat vedestä metalleja ja muuttavat nitraattityppeä typpikaasuksi.
– Puuhakkeesta huuhtoutuu etenkin prosessin alkuvaiheessa orgaanista ainetta ja fosforia, joita pyritään saamaan talteen sopivilla pidätysmateriaaleilla bioreaktorirakenteen loppupäässä, Postila suunnittelee.
Myöhemmin alueelle on tulossa myös biosuodatusalue, jonka rakentaa Oulun kaupunki.