Jätevesilietteen pitkäaikaisesta fosforilannoitusvaikutuksesta ja käyttöön liittyvistä riskeistä uutta tutkimustietoa

Luonnonvarakeskus, Ruokavirasto ja Suomen ympäristökeskus tiedottavat

Astiakokessa selvitettiin orgaanisten haitta-aineiden kulkeutumista kauranjyviin. © Kuva Kari Ylivainio

Jätevesilietteet sisältävät runsaasti ravinteita ja lietteestä 40 prosenttia hyödynnetäänkin nykyään lannoitteena maataloudessa. Jätevesilietteen hyödyntämiseen lannoitteena vaikuttaa kuitenkin voimakkaasti epätietoisuus sen sisältämistä haitta-aineista sekä niiden mahdollisesta siirtymisestä ruokaketjuun ja vaikutuksista ympäristöön. Luonnonvarakeskuksen, Suomen ympäristökeskuksen ja Ruokaviraston PProduct-yhteishankkeessa selvitettiin lietefosforin pitkäkestoista lannoitusvaikutusta sekä tutkittiin raskasmetallien sekä tiettyjen orgaanisten haitta-aineiden kertymistä viljelykasveihin.

- Jätevedenpuhdistamoilla fosforin poistamiseen käytetään saostuskemikaaleja, joiden epäillään heikentävän lietetuotteiden tehoa fosforilannoituksessa. Jätevesilietefosforin heikon liukoisuuden takia liete voisikin toimia parhaiten pitkäkestoisena fosforilannoitteena, tutkimushankkeen vastuullinen vetäjä, erikoistutkija Kari Ylivainio Luonnonvarakeskuksesta arvioi.

Ruokaturvallisuuden näkökulmasta jätevesilietteiden raskasmetallipitoisuudet eivät hankkeen tutkimustulosten perusteella kohottaneet sadon raskasmetallipitoisuuksia väkilannoitefosforiin verrattuna. Orgaanisten haitta-aineiden kertyminen vaatii kuitenkin vielä lisätutkimuksia.

Jätevesiliete soveltuisi parhaiten pitkäkestoiseen fosforilannoitukseen

Jätevesilietteen fosforilannoitusvaikutus huononi sen sisältämien saostuskemikaalien eli raudan ja alumiinin pitoisuuden kasvaessa suhteessa fosforipitoisuuteen. Ensimmäisessä sadossa jätevesilietefosforin käyttökelpoisuus oli 10 prosenttia. Pidemmällä ajanjaksolla fosforin käyttökelpoisuus parani suhteessa väkilannoitefosforiin ja oli kolmivuotisen kokeen aikana korkeimmillaan noin 40 prosenttia.

- Jätevesilietteen poltto ja pyrolysointi eli hapettomissa olosuhteissa tapahtuva kuumennus 300 asteeseen alensivat lietteen fosforilannoitusvaikutusta, Kari Ylivainio toteaa.

Jätevesilietteiden prosessoinnin tapa vaikuttaa haitta-aineiden pitoisuuden alenemiseen

Orgaanisten haitta-aineiden pitoisuuksia tutkittiin muun muassa mädätetystä, kompostoidusta ja pyrolysoidusta lietteestä.

– Kompostoidussa jätevesilietteessä muun muassa palamisen seurauksena muodostuvien polyaromaattisten hiilivetyjen (PAH) ja joidenkin lääkeaineiden pitoisuudet olivat pienempiä kuin mädätteessä. Palonsuoja-aineina käytettyjen polybromattujen difenyylieettereiden (PBDE) ja muun muassa pintakäsittelyaineina käytettyjen perfluorialkyyliyhdisteiden (PFAA) pitoisuudet taas olivat kompostissa yhtä suuret tai jopa suuremmat kuin mädätteessä, tutkija Lauri Äystö Suomen ympäristökeskuksesta kertoo.

Jätevesilietteen pyrolysointi alensi useimpien tutkittujen orgaanisten haitta-aineiden pitoisuuksia, mutta ei vaikuttanut tiettyjen yhdisteiden pitoisuuksiin lainkaan tai jopa kasvatti niitä. Näin ollen pyrolysoinnin vaikutusta haitta-aineisiin tulee tutkia lisää.

- Jätevesilietteiden kadmiumpitoisuus oli pienempi kuin Suomessa epäorgaanisille fosforilannoitteille asetettu enimmäispitoisuus fosforikiloa kohden, 50 milligrammaa. Suurimmillaan pitoisuus oli 28 milligrammaa kilossa, kun se käytetyssä väkilannoitefosforissa oli 14 milligrammaa kilossa. Tutkimuksessa käytetyt jätevesilietteet eivät kohottaneet ohra- tai raiheinäsadon raskasmetallipitoisuuksia väkilannoitteeseen verrattuna, Ylivainio jatkaa.

Palonsuoja-aineiden, biosidien ja lääkeaineiden kertymisestä tarvitaan lisätietoa

Kasvatuskokeissa tutkittiin PBDE-yhdisteiden, lääkeaineiden ja bakteereja tuhoavien biosidien kertymistä kauran jyviin sekä lääkeaineiden ja biosidien kertymistä raiheinään.

– Kasvinäytteissä havaittiin PBDE-yhdisteitä ja yksittäisiä lääkeaineita. Havaituissa pitoisuuksissa oli suurta hajontaa ja ne olivat usein määritysrajan tuntumassa. Tulosten perusteella ei voi tehdä määrällistä arviota PBDE-yhdisteiden kertymisestä koekasvina käytettyyn kauraan vaan asiasta tarvitaan lisätutkimuksia, toteaa tutkimusprofessori Jukka Ranta Ruokavirastosta.

Lääkeaineet voivat aiheuttaa riskiä maaperälle

Ympäristöriskinarvioinnissa selvitettiin joidenkin orgaanisten haitta-aineiden, kuten tiettyjen lääkeaineiden, biosidien, PAH-, PFAA- ja PBDE-yhdisteiden laskennallisia pitoisuuksia maaperässä ottamalla huomioon niiden pitoisuudet lietetuotteissa ja pysyvyys maaperässä.

– Hankkeessa tutkituista lääkeaineista haitattomaksi arvioitu pitoisuus ympäristössä ylittyi biosidina käytetyllä triklosaanilla ja fluorikinoloniantibiooteilla (norfloksasiini, siprofloksasiini ja ofloksasiini). Myös lääkeaineet 17β-estradioli, ibuprofeeni, karbamatsepiini, tetrasykliini, diklofenaakki ja metoprololi voivat aiheuttaa riskiä maaperässä. Pysyvät orgaaniset yhdisteet, kuten PBDE- ja PFAA-yhdisteet saattavat kertyä viljelymaahan, jos näitä yhdisteitä sisältäviä lannoitevalmisteita levitetään toistuvasti maaperään, Äystö arvioi.

Tutkimuksen rahoitti maa- ja metsätalousministeriö sekä useat yhteistyökumppanit. Hankkeen tuloksia esitellään laajemmin loppuraportissa: 

• Jätevesilietteen pitkäkestoinen fosforilannoitusvaikutus ja yhteys ympäristö‐ ja ruokaturvallisuuteen : Jätevesilietteen potentiaali kasvintuotannossa ja vaikutukset ympäristöön ja elintarviketurvallisuuteen (PProduct).

Lisätietoja:

• Erikoistutkija Kari Ylivainio, Luonnonvarakeskus (Luke), puh. 0295 326 661, etunimi.sukunimi@luke.fi
• Tutkija Lauri Äystö, Suomen ympäristökeskus (SYKE), puh. 0295 251 843, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi
• Tutkimusprofessori Jukka Ranta, Ruokavirasto, puh. 0295 204 911, etunimi.sukunimi@ruokavirasto.fi