Sedimenttien vaikutus rehevöitymiseen

Abstract

Vesiekosysteemien toimintaan vaikuttavat monet fysikaalis-kemialliset tekijät, jotka säätelevät aineiden kiertoa tuottajien ja kuluttajien välillä. Vesistöjen ainekiertoihin vaikuttavat mm. veden lämpötila- ja suolaisuuskerrostuneisuus, rajallinen happipitoisuus ja pH. Rehevöitymisellä tarkoitetaan vesistössä esiintyvän kasviplanktonin liiallista tuotantoa ja sen myötä runsastuvaa biomassaa. Rehevöitymisen taustalla on usein valuma-alueelta peräisin olevat kasviravinteet, joista fosfori ja typpi ovat perustuottajille tärkeimpiä. Sisävesissä fosfori toimii tuottajien kasvua säätelevänä minimiravinteena, kun taas merialueilla typpi on useimmiten perustuotantoa rajoittava ravinne. Ulkoinen ravinnekuormitus voidaan jakaa piste- ja hajakuormitukseen. Pistekuormituksen lähteet ovat helposti tunnistettavia ja hallittavia, kuten teollisuuden tuotantolaitoksia ja jätevesipuhdistamoita, mutta hajakuormitukseen vaikuttavat valuma-alueen geologiset ominaisuudet ja maankäyttömuodot. Ihmistoiminnalla on merkittävä rooli vesistöihin kohdistuvassa ulkoisessa kuormituksessa. Typpi ja fosfori esiintyvät maaperässä ja vesistöissä biomassaan sitoutuneena sekä epäorgaanisina yhdisteinä. Typen ja fosforin kiertoa näiden eri muotojen välillä säätelevät mm. mikrobien hajotusprosessit pohjasedimentissä. Orgaanisen aineksen hajottaminen kuluttaa happea ja rehevöityneen vesistön pohjalla runsas mikrobitoiminta voi johtaa pohjasedimentin hapettomuuteen. Hapettomissa oloissa pohjasedimentistä alkaa vapautua sedimenttiin sitoutuneita ravinteita, erityisesti fosforia, sisäisenä kuormituksena. Sedimentistä vapautuvat ravinteet voivat ylläpitää vesistön rehevöitymistä pitkään, vaikka ulkoinen kuormitus loppuisikin. Sisäisen kuormituksen lähteenä on ravinteita vapauttava pohjasedimentti, mutta sen hillitsemiseksi on useita keinoja, joilla pohjasedimentin tilaa voidaan parantaa jälleen ravinteita sitovaksi. Alusveden ja pohjasedimentin happipitoisuutta voidaan parantaa hapettamalla, mikä edistää ravinteiden säilymistä pohjasedimenttiin sitoutuneena. Muita rehevöityneiden vesistöjen kunnostamiseen käytettyjä keinoja ovat esimerkiksi biomanipulaatio, ruoppaus ja fosforin kemiallinen saostaminen. Vesistöjen kunnostuksissa käytetään yleensä useita edellä mainituista keinoista.