SYTTY
MIKROBEILLE KÄYTTÖKELPOINEN FOSFORI TALOUSVEDESSÄ
Hankkeen vastuuhenkilö: Pertti Martikainen, Kuopion yliopisto,
Ympäristötieteiden laitos, Bioteknia 2, Pl 1627, 70211, Kuopio,
puh. 017-163586, e-mail: Pertti.Martikainen@uku.fi.
TIIVISTELMÄ
Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että suomalaisissa talousvesissä
fosfori on useimmiten tärkein mikrobikasvua rajoittavista ravinteista.
Jo hyvin alhaisilla fosforipitoisuuksilla (<2 µg/l) on merkittävä
vaikutus veden mikrobikasvuun. Nykyisillä standardimenetelmillä
ei kuitenkaan voida mitata alle 2 µg P/l pitoisuuksia, eivätkä
ne myöskään kerro sitä, kuinka paljon vesi sisältää
mikrobeille käyttökelpoisessa muodossa olevaa fosforia (MAP).
Tässä SYTTY-projektissa olemme kehittäneet mikrobiologisen
analyysin, jolla voidaan analysoida erittäin alhaisia mikrobeille
käyttökelpoisen fosforin pitoisuuksia vedestä. Analyysi
perustuu testibakteerin maksimaaliseen solutuottoon vesinäytteessä,
johon on saatettu sellaiset olosuhteet, että näytteessä
vain fosfori tulee kasvua rajoittavaksi ravinteeksi. Maksimisolutuotto
muutetaan fosforipitoisuudeksi kertoimen avulla, joka on saatu standardoimalla
bakteerin solutuotto tunnetuissa fosforipitoisuuksissa. Tämän
testin avulla olemme kartoittaneet MAP-pitoisuuksia suomalaisissa talousvesissä,
sekä selvittäneet erilaisten vedenkäsittelyprosessien vaikutuksia
MAP-pitoisuuksiin. Lisäksi olemme tutkineet fosforin merkitystä
biofilmien muodostumisessa.
Pohjavedestä valmistettujen suomalaisten talousvesien MAP-pitoisuudet
olivat korkeampia kuin pintavedestä valmistettujen talousvesien MAP-pitoisuudet.
Myös pohjaveden bakteerien kasvukyky oli korkeampi kuin pintavedestä
valmistetun veden. Käsittelemättömän pohjaveden fosforipitoisuus
on usein korkeampi kuin pintaveden. Pintaveden tehokkaampi käsittely
(mm. kemiallinen saostus) on merkittävä syy pinta- ja pohjavesistä
valmistettujen talousvesien erilaisiin MAP-pitoisuuksiin. Pohjavesien käsittely
on yleensä vähäistä ja yleisimmin pohjavesiin käytetty
menetelmä, kalkitus, nosti fosforipitoisuutta. Vedenkäsittelytekniikoista
erityisesti kemiallinen saostus ja aktiivihiilisuodatus sekä maahan
imeytys poistivat tehokkaasti MAP:ia vedestä, sitä vastoin otsonoinnin
ja kalkin lisäyksen havaittiin nostavan veden MAP-pitoisuutta. Vaikka
pitoisuuden kasvu ei ollut kovin suurta, se lisäsi selkeästi
veden mikrobikasvua. UV-säteily pilkkoo orgaanista ainesta ja
vapauttaa siitä epäorgaanista fosfaattia. MAP-pitoisuus
ei kuitenkaan kohonnut talousveden desinfioinnissa käytettävillä
UV annoksilla mutta UV laski hieman veden AOC pitoisuutta. Laboratoriokokeissa
fosforin osoitettiin lisäävän biofilmien muodostumista.
Jo hyvin alhainen (1 µg/l) fosforipitoisuuden kasvu lisäsi biofilmin
mikrobipitoisuutta. Korkeammilla pitoisuuksilla vaste ei enää
kasvanut yhtä voimakkaasti.