Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) vetämässä HULE-hankkeessa tutkittiin kolmen kosteikon ja yhden biosuodatusalueen toimivuutta hulevesien laadun hallinnassa. Biosuodatus osoittautui erittäin lupaavaksi menetelmäksi, joka voi oikein suunniteltuna ja toteutettuna toimia tehokkaasti kiintoaineen, fosforin ja metallien pidättäjänä. Hankkeessa tutkittujen kosteikkojen puhdistusteho näiden aineiden suhteen jäi selvästi heikommaksi.

Typen poistamiseen ei biosuodatus kuitenkaan hankkeen tulosten perusteella näyttäisi soveltuvan. Sen sijaan kosteikoilla on mahdollista vähentää myös typpikuormitusta. Biosuodatuksen etuna kosteikkoihin verrattuna on se, että se vaatii vähän tilaa ja voi olla mahdollista rakentaa jälkikäteen valmiiseen kaupunkirakenteeseen.

Erilaisia olosuhteita

mukana vertailussa

Hankkeessa tarkkailtiin kolmea perinteistä, allasmaista kosteikkoa ja yhtä biosuodatusaluetta. Espoossa kohteena oli Matalajärveen laskevassa Kulloonsillanojassa sijaitseva kosteikko, jonne johdetaan hulevesiä muun muassa Kehä III:lta ja Koskelon tehdasalueelta. Kosteikko muodostuu kahdesta osa-alueesta syvyyksiltään 1,5 ja 0,5 metriä.

Järvenpäässä seurattiin Lepolan asuinalueelle rakennettua kosteikkoa, joka muodostuu kahdesta altaasta, jotka on yhdistetty väliuomalla. Altaiden syvyys on noin 40 senttimetriä.

Kuopiossa tarkkailtiin Kallaveden Pölläkänlahden rannalla sijaitsevan Puronnotkon kosteikkoa, johon johdetaan hulevesiä pientalovaltaiselta asuinalueelta. Kosteikko muodostuu kolmesta erikokoisesta ja syvyisestä kosteikkoaltaasta ja yhdestä laskeutusaltaasta sekä niitä yhdistävistä kapeista noroista.

Tampereella seurantakohteena oli Lielahden lumenkaatopaikalle rakennettu biosuodatusalue. Se koostuu kahdesta osasta: laskeutusaltaasta, jonka tarkoituksena on pidättää karkein kiintoaines ja öljyt, sekä kasvillisuuden peittämästä suodatuskentästä, jossa vesi suodattuu kasvillisuuden ja maakerrosten läpi. Biosuodatusalueelle ohjatut vedet ovat valtaosin lumenkaatopaikan sulamisvesiä.

Vesinäytteitä ja

jatkuvaa seurantaa

Rakenteiden toimivuutta tarkkailtiin vuosina 2012−15. Jokaisella kohteella oli kaksi tai kolme muutaman kuukauden mittaista seurantajaksoa, jolloin tulevasta ja lähtevästä vedestä otettiin vesinäytteet muutamien viikkojen välein. Vesinäytteiden ottokertoja kertyi eri kohteista 13−22. Lisäksi Espoossa ja Tampereella vedenlaatua seurattiin jatkuvatoimisilla mittareilla: Espoon kosteikolla oli yksi kuukauden ja Tampereen biosuodatusalueella kaksi 1,5 kuukauden mittausjaksoa.

Vesinäytteenotosta, analyyseistä ja mittauksista vastasivat pääosin rakenteet toteuttaneet kaupungit tai niiden palkkaamat konsulttiyritykset. Kaikkien seurantakohteiden vesinäytteistä analysoitiin pH, sähkönjohtavuus, sameus, kiintoaine, kemiallinen hapenkulutus, kokonais- ja fosfaattifosfori, kokonais- ja nitraattityppi, kloridi, rauta ja sinkki.

Kohteiden tuloksissa

selkeitä eroja

Seurantatuloksista havaittiin, että pientaloalueiden hulevesissä haitta-aineiden pitoisuudet voivat olla hyvin pieniä. Lähes kaikkien aineiden osalta Järvenpään ja Kuopion asuinalueiden hulevesien pitoisuudet olivat selvästi pienempiä kuin Espoossa ja Tampereella. Espoossa pitoisuuksia nostivat moottoritien ja teollisuusalueen valumavedet, Tampereella taas eri puolilta kaupunkia kuljetettuun lumeen kertyneet epäpuhtaudet. Rakenteiden vaikutukset eri aineiden keskimääräisiin pitoisuuksiin hulevesissä on esitetty oheisessa taulukossa.

Kosteikkokohteista parhaiten toimi Järvenpään kosteikko. Sillä oli kosteikoista suurimmat vähenemät kiintoaineelle ja kokonaisfosforille. Typen vähenemät olivat jopa erittäin hyviä tutkimusartikkeleissa julkaistuihin tietoihin verrattuna.

Espoon kosteikon reduktioissa oli eri aineiden välillä suuria eroja. Kuopion kosteikon toiminta oli heikointa, mihin voi olla osasyynä hyvin laimeat pitoisuudet tulevissa hulevesissä.

Tampereen biosuodatusalue kykeni selvästi kosteikkoja parempiin puhdistustuloksiin sameuden, kiintoaineen, kokonais- ja fosfaattifosforin sekä metallien suhteen. Typpeä biosuodatusalue ei kuitenkaan pidättänyt, vaan keskipitoisuudet nousivat käsittelyssä selvästi.

Jatkuvatoimisesti mitatut sameusarvot osoittivat, että sekä Espoon kosteikko että Tampereen biosuodatusalue kykenivät leikkaamaan korkeimpia sameushuippuja merkittävästi. Samalla rakenteet kykenivät leikkaamaan kiintoaine- ja kokonaisfosforipitoisuuksia, koska on todettu, että ne riippuvat voimakkaasti sameusarvoista.

Biosuodatusta pitää

tutkia vielä lisää

Biosuodatusta pidetään tutkimuskirjallisuudessa yleisesti tehokkaimpana hulevesien haitta-aineiden puhdistusmenetelmänä. Kuitenkin heikkojakin tuloksia biosuodatusalueista on saatu sekä Suomessa että muualla. Muun muassa Tikkurilantien varteen Vantaalle rakennetun biosuodatusalueen puhdistustulokset ovat jääneet heikoiksi. Aalto-yliopistolle tehdyn opinnäytetyön mukaan (Lehikoinen 2015) pääsyyksi siihen todettiin, että biosuodatusalueiden rakenteissa oli käytetty runsaasti ravinteita ja raskasmetalleja sisältävää kasvualustaa, josta huuhtoutui haitta-aineita hulevesiin erityisesti heti rakenteiden käyttöönoton jälkeen.

Useissa ulkomaisissa tutkimuksissa biosuodatus on kuitenkin osoittautunut parhaimmillaan erinomaiseksi hulevesien käsittelymenetelmäksi. Suomessa tarvitaan vielä jatkotutkimuksia, että opitaan paremmin suunnittelemaan, toteuttamaan ja käyttämään biosuodatusta puhdistustulosten parantamiseksi.

Hankkeen toteutukseen osallistuivat SYKEn lisäksi Espoon, Järvenpään, Kuopion, Tampereen ja Vantaan kaupungit. Hanketta rahoittivat osallistujien lisäksi ympäristöministeriö, maa- ja metsätalousministeriö sekä Maa- ja vesitekniikan tuki ry.

Seurantakohteiden tutkimusraportit ovat saatavilla internetistä osoitteesta www.syke.fi/hankkeet/hule. Hankkeen loppuraportti on juuri julkaistu Suomen ympäristökeskuksen raportteja sarjassa (Kasvio ym. 2016).

Kirjoittajat työskentelevät Suomen ympäristökeskuksessa.

Veden sameuden ja eri ainepitoisuuksien keskimääräiset vähenemät prosentteina seurantakohteilla. Jos luku on negatiivinen, kyseisen mitatun suureen keskipitoisuus tai arvo on kasvanut.