|
|
|
Hankekoodi: A71597
Hankkeen nimi: Vesiruton hyötykäyttö – riesasta raaka-aineeksi (Elodea)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 5.1. Yritysten innovaatiotoiminnan vahvistaminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.5.2016 ja päättyy 30.4.2017
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Suomen ympäristökeskus
Organisaatiotyyppi: Tutkimuslaitos
Y-tunnus: 0996189-5
Jakeluosoite: PL 413
Puhelinnumero: 0295251000
Postinumero: 90014
Postitoimipaikka: Oulun yliopisto
WWW-osoite: http://www.syke.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: KARJALAINEN SATU MAARIA
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Biologi
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: satu.maaria.karjalainen(at)ymparisto.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0295251262
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Koillismaalla monet järvet ovat joutuneet haitallisiin vieraslajeihin kuuluvan kanadanvesirutto-kasvin valtaamaksi. Suomessa se on levinnyt Koillismaan lisäksi Etelä- ja Keski-Suomeen. Vesirutto on erittäin herkkä leviämään kasvutapansa takia. Vesirutto viihtyy erityisesti kirkasvetisissä, matalissa ja lievästi rehevöityneissä järvissä, lammissa sekä hitaasti virtaavissa jokivesissä ja suurissa ojissa. Vesiruttomassan hajoaminen syksyllä palauttaa kasviin sitoutuneet ravinteet vesistöön sekä kuluttaa veden happea, joka voi johtaa ravinteiden vapautumiseen myös sedimentistä. Massaesiintymä saattaa jäädä lyhytaikaiseksi, mutta erityisesti rehevissä vesissä se voi kestää vuosikymmeniä. Koillismaalla vesiruttoa havaittiin ensimmäisen kerran 1999 eräissä pienissä järvissä. Kymmenen seuraavan vuoden aikana laji oli levittäytynyt miltei koko Kuusamon alueelle muodostaen massakasvustoja myös melko vähäravinteisessa Ala-Kitkassa. Koillismaan luontomatkailun ja kalastuksen kannalta vesirutto on osoittautunut hyvin ongelmalliseksi. Vesiruttomassan poistaminen raivausnuotilla tai koneellisesti on suhteellisen kallista. Lisäksi vesiruton poistaminen voi joissain tapauksissa jopa edistää kasvin leviämistä pienistä palasista sekä lisätä levien massaesiintymiä. Vesiruttomassan poistaminen vesistöstä vähentää kuitenkin vesistön ravinnemääriä.
Hankkeen tavoitteena on löytää erilaisia vesiruton hyödyntämistapoja, joiden pohjalta voitaisiin muodostaa liiketoimintaa. Tarkastelun kohteina ovat vesistöt, joissa vesirutto aiheuttaa ongelmia jo nyt tai mahdollisesti tulevaisuudessa. Hankkeessa selvitetään vesiruton kemiallinen koostumus eri rehevyys- ja mineraalitason vesistöissä, vesiruton käyttömahdollisuudet biokaasutuksessa, maanparannusaineena sekä jatkojalosteena esimerkiksi rehuna, ravintokäytössä ja kosmetiikkateollisuudessa sekä yritysten kiinnostusta ja liiketoimintamahdollisuuksia vesiruton poistamiselle ja jatkokäytölle Koillismaalla ja/tai muualla Suomessa.
Hankkeessa tehdään vesiruton keruuta, ja selvitetään materiaalin käyttömahdollisuutta biokaasutuksessa. Lisäksi selvitetään vesiruton koostumus raskasmetallien, ravinteiden, ravintoaineiden, hivenaineiden osalta eri rehevyys- ja mineraalitason vesistöissä. Samalla kartoitetaan kohdejärvien vesiruton biomassa. Hankkeessa selvitetään myös vesiruton käyttömahdollisuuksia maanparannusaineena tuorenäytteestä sekä biokaasutuksen rejektistä ja samalla biologisen kasvitorjunnan mahdollisuutta. Lisäksi selvitetään sen käyttömahdollisuuksia jatkojalosteena rehuksi, ravintokäyttöön sekä kosmetiikkateollisuuteen. Hankkeessa kartoitetaan myös Koillismaalla ja Suomessa sijaitsevien yritysten kiinnostusta ja liiketoimintamahdollisuuksia vesiruton poistamisessa sekä löytyneiden hyödyntämistapojen jatkokehittämiseen. Hankkeen tuloksena valmistuva raportti kuvaa toimintamallia vesiruton poistamisesta vesistöstä sen hyödyntämismahdollisuuksiin.
Hanke toteutetaan 1.5.2016–30.4.2017 välisenä aikana yhteistyössä Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) toimesta.
Yritystoimintaa Koillismaalla tekevät tahot ja erityisesti pk-yritykset sekä yritystoimintaa tukevat ja organisoivat tahot esim. Naturpolis Oy.
Paikalliset kunnat ja muut mahdolliset tahot, jotka toimivat vesiruton valtaamien vesistöjen parissa (esim. ProAgria, kalastuskunnat, vesialueiden omistajat) sekä luontomatkailua ja kalastustoimintaa harjoittavat pk-yritykset, paikalliset asukkaat sekä vesistöjen virkistyskäyttäjät, kalastajat ja mökkiläiset.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 80 000
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 80 000
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 100 000
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 100 000
Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa, Lappi
Seutukunnat: Itä-Lapin, Koillismaan
Kunnat: Posio, Taivalkoski, Kuusamo
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 6 | 8 |
| Hanke selvittää haitallisen vieraslajin hyötykäyttöä. Tällöin voitaisiin siirtyä fossiilisista raaka-aineista uusiutuvan luonnonvaran hyödyntämiseen esim. biokaasutuksessa. Toisaalta keruutyö vaatii konevoimaa toimiakseen tehokkaasti. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 5 | 5 |
| Vesiruttomassan hajoamisprosessissa vapautuu kasvihuonekaasuja. Jos vesiruttomassaa voitaisiin käyttää biokaasutuksessa, jota selvitetään hankkeessa, vesiruton kasvihuonepäästöjä saataisiin hyödynnettyä ja vähennettyä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 8 | 5 |
| Hanke selvittää haitallisen vieraslajin hyötykäyttöä, jolloin lajin poistaminen vesistöistä mahdollistaa uhanalaisten alkuperäislajien palautumisen. Lisäksi vesiruttomassan aiheuttamat veden pH:n muutokset, jotka ovat haitallisia muille eliöille, vähenevät. Toisaalta uhanalaisia lajeja voi vahingossa poistua biomassankeruun myötä. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 5 | 8 |
| Hanke edistää vesiruttomassan poistamista vesistöstä, jolloin vesistön vedestä ja sedimentistä poistuu myös ravinteita. Lisäksi sen hajoamisprosessissa vapautuu kasvihuonekaasuja. Jos vesiruttomassaa voitaisiin käyttää esim. biokaaasutuksessa, sen kasvihuonepäästöjä saataisiin hyödynnettyä ja vähennettyä. Lisäksi, jos vesiruttomassa soveltuisi maanparannusaineeksi, ravinteet saataisiin takaisin maaperään. Pintavesien tilan parantuminen edistää myös vesistöjä elinkeinossaan hyödyntäviä tahoja kuten luontomatkailua ja kalastustoimintaa. Toisaalta vesiruton poistuttua vesimassan ravinteet ovat levien käytössä, jolloin levien määrä voi runsastua. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 5 | 5 |
| Osa tarkasteltavan alueen vesistöistä kuuluu Natura 2000 -ohjelman kohteisiin. Järvillä on paljon vaateliasta ja harvinaista vesikasvilajistoa. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 8 | 8 |
| Hanke edistää vesiruttomateriaalin hyötykäyttöä, joka mahdollistaisi nykyisin hyöydyntämättömän jätteen uusiokäyttöä. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 10 | 3 |
| Hanke selvittää, jos vesiruttobiomassaa voitaisiin käyttää biokaaasutuksessa. Tällöin vesirutto voisi muodostaa uusiutuvan energianlähteen. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 8 | 8 |
| Hanke edistää paikallisten yrittäjien ym. tahojen mahdollisuutta kehittää toimintaansa vesiruton hyötykäytön osalta. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 8 | 9 |
| Hanke edistää osaltaan uusien mahdollisten tuotteiden ja palvelujen kehittämisen. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 8 | 8 |
| Hankkeessa kehitetään toimintamalli, joka ohjeistaa vesiruttomassan toimittamista tarvittaessa mahdollisimman tuoreena jatkokäyttöön. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 7 | 8 |
| Hanke edistää uusia tuotekehitysmahdollisuuksia sekä palvelujen kehittämistä ja luo siten hyvinvointia uusien yritystoimintojen kautta. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 3 | 5 |
| Hanke on sukupuolineutraali ja osaltaan tukee molempien sukupuolien edustajien toimintamahdollisuuksia. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 1 | 3 |
| Hankkeella ei ole suoraa vaikutusta yhteiskunnalliseen tai kulttuuriseen yhdenvertaisuuteen, mutta välillisesti hanke edistää alueen viihtyisyyttä ja kansalaisten toimintamahdollisuuksia siellä. | ||
| Kulttuuriympäristö | 4 | 4 |
| Hanke edistää alueen kulttuuriympäristön viihtyisyyttä, kun vesiruton esiintyminen vesistöissä vähenee. | ||
| Ympäristöosaaminen | 7 | 8 |
| Hanke lisää ympäristöosaamista vesiruton ominaisuuksista, sen kasvuympäristöön liittyvistä muutoksista ja sen poistamisen tuottaman materiaalin hyötykäytöstä biotaloudessa. | ||
Koillismaalla vesistöjen virkistyskäyttöä ja kalastusta on haitannut järviin yhä laajemmin levinnyt kanadanvesirutto (Elodea canadensis). Vesiruton hyötykäyttö – riesasta raaka-aineeksi -hankkeessa vesirutolle etsittiin erilaisia hyötykäyttötapoja, jotta vesistöstä nostettu suuri kasvimateriaali ja sen sisältämät aineet saataisiin hyödynnettyä kierto- ja biotalouden tavoitteiden mukaisesti. Neljällä Koillismaan järvellä tutkittiin kasvibiomassan määrää sekä näytealoilta että veneestä käsin kaikuluotausmenetelmällä. Tutkimusjärvistä kolmella selvitettiin lajin koostumusta sekä sen vaikutusta ihmiselle haitallisiin mikrobeihin ja kasvipatogeeneihin. Lisäksi testattiin kasvimateriaalin sopivuutta biokaasun tuotantoa varten ja tutkittiin tämän prosessin tuloksena syntyvän rejektin eli mädätejäännöksen soveltuvuutta jatkokäyttöön muun muassa maanparannusaineena.
Kaikuluotausmenetelmällä pystyttiin arvioimaan suuntaa-antava suuruusluokka järven kaikkien vesikasvien biomassalle. Kuitenkin tarkempaa ja luotettavampaa biomassa-arviota varten tulisi vertailunäytealoja sijoittaa koko uposkasvillisuuden esiintymisen syvyysvyöhykkeille riittävä määrä. Biomassan sisältämät aineet olivat lähes täysin kuiva-aineessa, koska vesirutosta veden mukana poistunut ainemäärä oli vähäinen. Vaikka aineet ovat suurimmaksi osaksi sitoutuneet kasviin, on suositeltavaa poistaa vesirutto vesistöstä siten, etteivät ravinteet pääse valumaan takaisin vesistöä rehevöittämään. Tutkituissa järvissä vesiruton raskasmetallipitoisuudet eivät pääsääntöisesti rajoita vesiruton hyötykäyttöä, johon on monia mahdollisuuksia. Kasvibiomassan havaittiin sopivan hyvin biokaasutuksen syötemateriaaliksi korkean metaanintuottopotentiaalinsa ansiosta. Biokaasutuksen mädätysjäännöksenä syntyvä rejekti sisältää huomattavia määriä pää- ja hivenravinteita, joten se on myös arvokasta lannoitusainetta. Joidenkin ravinteiden osalta rejektin käyttö vaatisi kuitenkin myös täydennyslannoitusta. Rejektin havaittiin estävän siementen itämistä laboratorio-olosuhteissa, joten sillä saattaa olla kasvien kasvua rajoittavia vaikutuksia myös pelto-olosuhteissa, mikä tulisi ottaa huomioon rejektin levityspaikan ja -ajankohdan suunnittelussa. Lisäksi tulee huomioida myös rejektin käyttöä ja levitystä koskeva lainsäädäntö sekä tukiehdot. Vesiruttoa voi olla mahdollista hyödyntää myös viljelykasvien kasvitautien biologisessa torjunnassa. Vesirutolla ja siitä poistuvalla vedellä havaittiin perunarupea aiheuttavien sädebakteerien ja joidenkin kasvipatogeenisten sienten kasvua estäviä/hidastavia biologisia ominaisuuksia laboratorio-oloissa. Torankijärvessä havaittu vesiruton suuri mangaanipitoisuus, Kuusamojärven vesiruton alumiinipitoisuus ja kaikkien tutkittujen järvien vesiruttojen rautapitoisuudet rajoittavat kuitenkin vesiruton elintarvike- ja rehukäyttöä. Rehukäyttöä suunniteltaessa tulisikin aina määrittää kasvimassan kemiallinen koostumus ja erityisesti hivenaineiden pitoisuudet etukäteen. Tutkimustulosten perusteella vesirutto ei ole ravitsemuksellisesti niin arvokasta eikä turvallista käytettäväksi ihmisravintona, että sille kannattaisi hakea työlästä ja kallista uuselintarvikestatusta. Näiden tulosten perusteella vesirutto ei myöskään näyttäisi soveltuvan käytettäväksi säilöntäaineena kosmetiikassa tiettyjen bakteerien kasvunestoon.
Tutkimuksessa koottu aineisto koostui neljästä järvestä ja suhteellisen pienistä näytemääristä. Tämän vuoksi suunniteltaessa vesiruton jatkokäyttöä tulisi vielä tehdä tarkentavia ja käyttötarkoitusta varten kohdistettuja analyyseja, sekä esimerkiksi peltokokeita ja maittavuuskokeita eläimille. Vesiruton kerääminen on mahdollista vain avovesikauden aikana, joten sen jatkokäyttöä varten tulisi selvittää tarpeet muun muassa esikäsittelyn, säilönnän ja varastoinnin osalta. Kasvibiomassan poistamisessa ja hyödyntämisessä huomioitavat asiat onkin koottu toimintamalliin, jossa on kuvattu eri hyötykäyttövaihtoehtojen arvoketjujen päävaiheet ja niihin vaikuttavat tärkeimmät tekijät, sekä tarvittavat toimijat eri vaiheissa. Lisäksi toimintamallissa on arvioitu eri vaihtoehtoihin liittyviä riskejä ja kehittämistarpeita. Eri käyttömuotojen kannattavuuden selvittäminen ja laajemman mittakaavan pilotointi tulisikin tehdä tulevissa hankkeissa. Pilotoinnin vetäjäksi tarvittaisiin paikallinen kehittämisyhtiö tai muu riittävän iso toimija.