Itämeri tarvitsee kemistejä

Kuuntelin John Nurmisen säätiön esitystä Itämeren fosforista ja tunsin hieman syyllisyyttä. Tiedän isoisäni valistaneen aikoinaan paikallisia maanviljelijöitä lannoitteiden käytöstä, kun ne eivät vielä olleet tunnettuja.

Nykyisin kemian prosesseissa valmistuneiden lannoitteiden fosfori on ongelma vesistöille. Kuitenkin ilmaston kannalta, kun hyödyt ja haitat punnitaan, typen, fosforin ja kaliumin lisääminen lannoitteiden muodossa pelloille on suotavaa.

Suomen Akatemialla oli Itämeri-tutkimusohjelma vuosina 2003–2005. John Nurmisen säätiö tuli mukaan Itämeren suojeluun vuonna 2005. Nykyisin on Itämeren tutkimus- ja kehitysohjelmaan BANOS-koordinaatio- ja tukitoimihanke kevääseen 2021 saakka. Se saa rahoitusta EU:n Horisontti 2020- ohjelmasta ja Suomen Akatemia osallistuu pysyvänä tarkkailijajäsenenä.

Itämeren valuma-alueet ovat laajat ja rannikkomaitakin on jo useita kuten esimerkiksi Suomi, Ruotsi, Saksa, Puola, Liettua, Latvia, Viro ja Venäjä.

Kemian insinöörit tietävät, että kun prosessin raaka-aineena on malmi, kulkee putkistossa monenlaisia ioneja (varauksellisia atomeja ja atomiryppäitä) ja osa ioneista on saatava liuoksesta pois, jotta haluttu tuote olisi mahdollisimman puhdas.

Putkiston välissä voi olla säiliöitä, joissa olosuhteet muutetaan niin, että jotkin ionit saostuvat kiinteänä aineena ja saadaan erilleen liuoksesta. Esimerkiksi rautaionit voidaan kiteyttää sulfaatti-ionien läsnä ollessa jäähdyttämällä liuosta. Syntyvä tuote on rautasulfaattia, jota käytetään veden puhdistuksessa.

Samalla lailla kuin malmia liuotetaan kemialliseen prosessiin valuma-alueilta kulkee fosforia Itämereen kaiken muun materiaalin mukana.

Itämeri on kuin iso vesisäiliö. Se on matala ja vähävetinen sisämeri. Kun putkisto päätyy Itämereen, konsentroituu (väkevöityy) siellä monien ionien määrät vuosien kuluessa. 2000-luvulla fosforin pitoisuus on käynyt liian suureksi ja sinilevälautat tulevat näkyviin.

Fosfori pitäisi saada pois malmista eli valumasta mereen, minkä eteen onkin tehty jo paljon. Esimerkiksi peltojen kipsikäsittely vähentää valumia viiden vuoden ajan.

Fosforin poistamiseksi merta ei voi käsitellä kuin tehtaan liuosta, sillä meressä elää muun muassa kaloja. Itämeri on herkkä pienillekin muutoksille. Tarvitaan kemian tietoja ymmärtää fosforin liikkeet meressä.

Itämeren suolaisuus on voimakkaasti kerrostunutta. Veden tiheys on suurempi, kun ioneja on paljon eli suolaisempaa.

Onneksi Itämeri on yhteydessä Pohjanmereen, sillä Itämeren keskisyvyys on vain 54 metriä ja sen tilavuus on 184 kertaa pienempi kuin Välimerellä. Vaikka fosforia olisi yhtä paljon Välimeressä, olisi sen konsentraatio eli väkevyys paljon pienempi Välimeressä.

Kuollut meri Jordanian ja Israelin rajalla on erillään muista meristä. Kuollut meri on tilavuudeltaan 200 kertaa pienempi kuin Itämeri. Kuolleeseen mereen on konsentroitunut paljon positiivisesti varautuneita ioneja (mineraaleja), kuten magnesium, kalsium, kalium, natrium, sinkki, mutta vastaavasti myös negatiivisesti varautuneita ioneja kuten kloori ja bromi.

Meren tiheys kasvaa veden haihtuessa, sillä tilavuuden pienetessä konsentraatiot kasvavat. Suomessa rannat keräävät ihmisiä virkistyskäyttöön, mutta näin paljon ihmisiä myös Kuolleen meren rannalla.

Tarvitaan paljon kemian tietoja ja kemian tekniikan tietoja kemiallisista prosesseista, jotta voidaan hallita Itämeren kemiaa positiiviseen lopputulokseen. Ajan oloon meren muutkin ionit kuin fosfori vaativat toimenpiteitä, kun niiden konsentraatiot saavuttavat sen ionin raja-arvon meressä.

Saila Seppo
Suomen Akatemian ohjelmapäällikkö

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia