Eri diesellaatujen kulkeutuminen maaperässä : laboratoriotason kokeet

Fossiilisiin polttoaineisiin kuuluva diesel on ollut esillä niin ilmastollisten syiden kuin tiedettyjen fossiilisten polttoainevarantojen vähentymisen vuoksi. Nykyisten fossiilisten polttoaineiden varantojen on arvioitu riittävän seuraavaksi 40-50 vuodeksi. Fossiilista alkuperää olevien dieseleiden polttaminen tuottaa hiilidioksidipäästöjen lisäksi muun muassa partikkeli- ja metallipäästöjä. Fossiilisesti tuotetuille dieselpolttoaineille on pyritty kehittämään vaihtoehtoisia energianlähteitä. Kasvavana vaihtoehtona markkinoille ovat tulleet uusiutuvat dieselit, joita voidaan tuottaa monista eri lähteistä kuten ruokokasveista ja biojätteistä. Biodieselit eroavat kemiallisilta ominaisuuksiltaan fossiilisista dieseleistä. Täysin uusiutuvat dieselit eivät sisällä fossiilisten dieseleiden tapaan aromaattisia yhdisteitä ja palavat usein puhtaammin. Vahinkotilanteissa dieseliä voi päästä maaperään. Fossiilisten dieselien käyttäytyminen maaperässä tunnetaan jo hyvin, mutta uusiutuvien dieselien käyttäytyminen tunnetaan heikommin. Erilainen kemiallinen rakenne aiheuttaa sen, että biodiesel voi käyttäytyä maaperässä eri lailla, vaikka esimerkiksi veteen liukenemisen suhteen fossiilinen diesel ja biodiesel ovat samankaltaisia. Dieselien kohdalla puhdistustoimet ovat yleensä massanvaihto, jossa pilaantunut maa-aines poistetaan ja viedään puhdistettavaksi muualle. Vaihtoehtoisena puhdistusmenetelmänä on bioremediaatio, jossa maaperää puhdistetaan mikrobien avustuksella öljyvahinkoalueella. Bioremediaatiossa hajottajamikrobeja voidaan lisätä maaperään tai mikrobien toimintaa voidaan vilkastuttaa parantamalla mikrobien oloja esimerkiksi lisäämällä ravinteita ja happea. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkasteltiin kolmen eri dieselin eroavaisuuksia kulkeutumisessa maaperässä ja veden mukana sekä biostimulaation vaikutusta kulkeutumiseen laboratorio-oloissa. Tutkimuksen tuloksia verrattiin Katariina Lahti-Leikaksen Jokimaalla tehtyihin lysimetrikokeisiin. Käytetyt diesellaadut olivat täysin fossiilinen EN590, osittain uusiutuvaa dieseliä sisältävä ProDiesel ja täysin uusiutuva NEXBTL. Koe toteutettiin maapylväissä laboratorio-oloissa, jossa puhdasta lysimetrihiekkaa sisältävät maapylväät saastutettiin dieseleillä. Puolelle maapylväistä tehtiin biostimulaatio käyttäen ureaa, jolloin jokaisella diesellaadulla oli sekä luonnollinen hajoaminen, että biostimulaatio. Maapylväitä kasteltiin kokeen aikana ja pylväistä läpitulleesta vedestä analysoitiin öljyhiilivedyt C10-C40. Lisäksi maapylväistä kerättiin maanäytteitä, joista analysoitiin myös öljyhiilivedyt C10-C40. Kokeen aikana vesi- ja maanäytteiden pH:ta seurattiin. Vesinäytteissä biostimulaatio vähensi jokaisen dieselin kohdalla dieselin pitoisuutta vedessä. Eniten veden mukana ulos tuli NEXBTL:ää, joka liikkuu helpointen NAPL:na. Maanäytteissä ei havaittu samanlaista pitoisuuden vähenemistä kuin vesinäytteissä. Maanäytteissä diesel kuitenkin siirtyi kokeen aikana kohti maapylvään alaosaa. Se, että maanäytteiden kohdalla ei havaittu samanlaista dieselin pitoisuuden vähenemistä riippuu todennäköisesti pääasiallisesti kokeen lyhyydestä. Muita vaikuttavia asioita ovat todennäköisesti olleet ravinteiden vääränlainen suhde sekä hapen puute, jolloin hajottaminen on hidastunut. Tutkimuksen tulokset seuraavat Katariina Lahti-Leikaksen Jokimaalla tehtyjen lysimetrikokeiden tuloksia.