Browsing by Subject "Two-stage channel"

Maatalouden ravinnekuormituksella on suuri vaikutus viljelysmaiden alapuolisten vesistöjen rehevöitymiseen ja veden laatuun. Kaksitasouomat on suunniteltu viljelysmaiden tulvavesien hallintaan, mutta ne myös vähentävät ravinteiden huuhtoutumista yläjuoksun valuma-alueilta, kun virran kuljettamat sedimentit kertyvät tulvatasanteille. Tulvatasanteet tarjoavat myös suotuisat olosuhteet liukoisen fosforin sorptiolle sekä saostumiselle. Sedimentin ja siihen liittyvää ravinteiden kertymistä tulvatasanteille seurattiin kolmelta toisistaan erottuvalta eteläsuomalaiselta kaksitasouomalta niiden keskinäisen dynamiikan tutkimiseen. Suomen ympäristökeskuksen Valumavesi projekti asensi 32 keräintä kaksitasouoman tulvatasanteille 2021 kesän ja syksyn aikana, jotka kerättiin vuoden 2022 kesällä ja niistä analysoitiin sedimenttikertymä, geokemiallinen koostumus, ravinnepitoisuudet sekä fosforin eri fraktiot. Sedimenttikertymä oli suurempaa viljellyillä kivennäismailla (2.5–6.4 kg m-2 a-1), kuin orgaanisilla viljelysmailla (0.2 kg m-2 a-1), mikä vaikutti merkittävästi tulvatasanteiden ravinnekertymään. Yhdellä tutkimusalueella tämä tarkoitti 3–4 % uoman kiintoaineksen määrästä (2.3–3.2 tonnin sedimenttikertymää) 250 m tulvatasanteelle 223 päivän aikana. Jos tulvatasanteen kasvillisuuden niitto olisi laajennettu koskemaan koko tulvatasannetta, olisi sedimentin pidätyskyky kasvanut 3.3–4.7 % uoman kiintoaineskuormasta. Sedimenttikertymän paikkakohtaiseen vaihteluun vaikuttivat pinnan topografia, tulvinnan laajuus, tulvimistiheys, uoman vakaus ja kasvillisuuden hoitomenetelmät. Tutkimusalueiden geokemiallisen koostumuksen vaihtelu selittyi enimmäkseen sedimenttien kivennäis- ja orgaanisen aineksen määrällä, joka juontui valuma-alueen maaperästä. Maaperästä riippumattomat mangaanipitoisuudet selittivät tutkimusalueiden paikallista horisontaalista vaihtelua sedimenttikeräin näytteissä ja vertikaalista vaihtelua aikaisempien tutkimuksien sedimenttiprofiileissa. Redox-herkän mangaanin ja fosforifraktioiden vaihtelu tapahtui usein samanaikaisesti, jota käytettiin fosforidynamiikan tutkimiseen. Rautasidonnainen fosfori oli merkittävin fosforifraktio viljellyillä mineraali ja orgaanisilla mailla. Kivennäismailla oli enemmän detritaalista apatiittia vähän rapautuneista Litorinanmeren aikaisista savikoista, kun taas orgaanisilla mailla oli enemmän fosforia kiinnittyneenä ei-redusoituviin metalleihin, jotka muodostuvat hapettomammissa olosuhteissa. Tulvatasanteille kertyneet sedimentit eivät olleet kyllästyneet fosforista, mutta se on mahdollista ravinnerikkaiden sedimenttien edelleen kertyessä, jolla voi olla vaikutusta kaksitasouoman kunnostusmenetelmiin tulevaisuudessa. Kaikki tutkitut kaksitasouomat pidättivät ravinnerikkaita sedimenttejä, jonka tulisi näkyä pienempänä ravinnekuormituksena alajuoksun vesistöissä.