Mitä tehdä (liialle) fosforille?

[Heikki Jokipii]

Näiden ruotsalaisten ja islantilaisten tutkijoiden mukaan ...

Lack of reporting on phosphorus supply chain dangerous for global food security

... tieteellä ei ole riittävää, kunnollista kuvaa siitä, kuinka fosfori tässä maailmassa liikkuu.

Our global food production system uses 53 million tonnes of phosphate fertilizers annually, processed from 270 million tonnes of mined phosphate rock . Estimates show up to 90% phosphate loss from mine to fork . A considerable part of this loss is phosphate pollution in water, some of which creates "dead zones," areas where little or no marine life can survive. With an increase in food demand by 60% towards 2050, our food production system will need even more phosphate fertilizers. But where do the fertilizers come from and where do they go?
[...]
A new study conducted at Stockholm University and the University of Iceland shows that while Phosphorus is a key element to global food security, its supply chain is a black box.

Ja siinä tiedonpuutteessa piilee siis riski koko maailman ruoantuotannolle.

***

Samaan aikaan Suomessa tulkitaan nyt niin, että uudet tutkimustulokset antavat lisää pelivaraa:

Leppä: Fosforitutkimus antaa selkänojaa seuraavan tukikauden valmisteluun

”Suomalaista nautaa on syyllistetty vaikka mistä. Nämä tulokset ovat erinomaisen tärkeitä ja asettavat uusiin mittasuhteisiin nautojen ympäristökuormaa. Voidaan miettiä, mitä hyvää naudat saavat aikaan”, ministeri totesi Maaseudun Tulevaisuudelle.

”Usein tahtoo unohtua, että nurmi ja nauta tuottavat myös kaivattua monimuotoisuutta.”

"Pitäisi oikein ruusupuska lähettää", Anne Kalmari perää ministeriöitä ottamaan uudet fosforitiedot vakavasti

Cap-uudistuksessa pitää ottaa huomioon, että parempi sato on eduksi myös ympäristölle ja ilmastolle
[...]
Kalmarin mukaan uudet tulokset rohkaisevat ottamaan kasvien satopotentiaalin kunnolla käyttöön, mikä olisi ilmastonmuutoksen hillitsemisen kannalta iso asia.

Ravinteiden käyttöä voidaan lisätä pelloilla, mikäli se on maanäytteiden perusteella mahdollista.

Kalmaria voisi nyt kyllä hiukan kiusoitella hänen aiemmista puheistaan luomuviljelyn suosimisesta, ks. esim.
täältä tai täältä (YouTube).

Kummallakin on varmasti nyt vilpitön pyrkimys fosforin käytön optimointiin Suomessa. Ja tutkitaanhan asiaa tällä hetkellä voimaperäisesti. Jopa sen tavoitteen kannalta, että fosfori saataisiin aitoon ja suljettuun kiertoon.

[Heikki Jokipii]

Tällainen kommentti oli MT:ssä (netissä) tuohon asiaan (Jussi Talvitie):

Fosforirajoitteet pitäisi koskea vain orgaanisia lannoitteita. Eurot kyllä konsultoi keinolannotteissa

Niinpä. Ja keinolannoitus on myös helpompaa tehdä hyvin täsmällisesti. Lehmiltä ei voi vaatia, että ne tuottaisivat lannoitetta, jossa kaikki ravinteet olisivat oikeissa suhteissa.

[Heikki Jokipii]

Pyrkimystä on:

Suomalaistutkijat haisevan haasteen edessä: Jätevesien mikromuovista saadaan talteen yli 99 prosenttia, mutta mitä sille pitäisi tehdä?

Kysymys on merkitykseltään suurempi kuin äkkiseltään tulisi ajatelleeksi.

Suomen jätevedenpuhdistamoissa syntyy kiintoaineita sisältävää lietettä peräti miljoona tonnia vuodessa. Johonkin se pitää tunkea ja mielellään niin, että puhdistamolietteen sisältämät ravinteet saadaan käytettyä esimerkiksi lannoitteeksi tai maanparannukseen.

Paitsi jos tuossa maanparannuksella tarkoitetaan käyttöä maisemointiin, niin silloin kunnianhimon taso on asetettu liian alhaiseksi. Tämä kyllä ymmärretään:

Paine käyttää puhdistamolietettä lannoitteeksi on kova, sillä liete sisältää runsaasti orgaanista ainetta ja maan laatua parantavia ravinteita, kuten fosforia ja typpeä.

– Haluaisimme osoittaa, että käsitelty puhdistamoliete on turvallista käyttää. Se on tärkeää, koska maailman fosforivarannot tulevat loppumaan lähitulevaisuudessa, Kokko sanoo.

Mutta eikö tässä sotketa kaksi asiaa:

Maa- ja metsätaloustuottajain keskusliitto MTK:n kyselyn mukaan 85 prosenttia Suomen viljelijöistä ei käytä eikä aio käyttää puhdistamolietteitä lannoituksessa, koska sen puhtauteen ei luoteta. Maan saastumisriskiä pidetään liian suurena.

Uusimpien tutkimusten mukaan ihmisten terveydelle ei pitäisi koitua riskiä, vaikka viljelyssä olisi käytetty puhdistamolietteestä tehtyä lannoitetta.

Eli siis puhdistamoliete ja siitä tehty lannoite. Johon tekemiseen pitäisi löytää tehokkaita ja luotettavia (so. turvallisuuden varmasti takaavia) keinoja. Joissa luultavasti tarvitaan menetelmiä, joissa lietteestä erotellaan "lannoitejakeet".

Helppohan meidän on sanoa, että pitäisi. Niinpä sanomme niin!

[Heikki Jokipii]

Tämä on vanha kiistelty kysymys kuten tekstistäkin ilmenee. Nyt MT:n lukija oli ottanut sen esille:

Lukijalta: Jos maatalous pilaa Itämeren, miksi Suomen maatalousmaakuntien Pohjanlahti on hyvässä tilassa?

Jos jokivesien fosfori tulisi valumina pelloilta, pitäisi Knuuttilan tarkasteleman ajanjakson aikana pitoisuuksien voimakkaasti laskea, koska 30 vuoden aikana lannoitefosforin käyttö on vähentynyt murto-osaan. Sadon laatu kärsii jo liian niukasta fosforilannoituksesta.

Hiukan eri asia, mutta mekin kysyimme aikanaan lähes vastaavaa Suomenlahden puolella, kun tämä paljastui Venäjän jätevuoren fostorivuodosta:

Jos tämä on nyt näin osoitettu todeksi ...

Venäläistehtaan fosforivuoto oli valtava koko Itämeren mittakaavassa – todellinen suuruus paljastui vasta nyt

... niin eikö Suomen ympäristötieteilijöiden ja -viranomaisten pitäisi nyt oikeastaan nöyrästi pyytää anteeksi Suomen maanviljelijöiltä - ja etenkin Suomenlahden seudun, itäisen Suomen viljelijöiltä - sitä, miten he aikanaan niin totaalisesti vierittivät syyn fosforipäästöistä ja rehevöitymisestä heidän konttolleen?

[Heikki Jokipii]

Menestyksestä kerrotaan:

Arviointi: Ravinteiden käyttö tehostunut ja peltomaiden eroosio vähentynyt Maaseutuohjelman avulla

Luken kunniaksi on laskettava, että se tuossa uutisessaan puhuu tehostamisesta. Kun taas eräissä muissa versioissa tuosta uutisesta puhutaan yksioikoisesti, että tuo olisi saavutettu lannoitteiden vähentämisellä. Vahvistaen näin sitä tyypillistä kaupunkilaiskäsitystä, että lannoitteet ovat se asia, joka on luonnolle ja ihmiselle pahasta.

Eikö näillä "taseiila" kuitenkin tarkoiteta sitä, että asiaa on arvioitu suhteessa satoihin:

Ympäristötuen alkuvuosiin (1995-1999) verrattuna typpitaseet ovat laskeneet 29 % ja fosforitaseet ovat vähentyneet 64 prosentilla. Viime vuosina taseissa tapahtuneet muutokset ovat olleet vähäisiä: typpi- ja fosforitaseet ovat pysyneet samankaltaisina.

[Heikki Jokipii]

Tällaisia huhuja tai spekulaatioita kyllä on liikkeellä ...

Ta­­lou­­se­­lä­­mä: EU:n ki­ris­ty­vät lan­­noit­­tei­­den puh­­taus­­vaa­­ti­­muk­­set voivat ta­soit­taa tietä Soklin kai­­vok­­sel­­le

... mutta vieläkään kukaan ei ota esille sitä, missä vaiheessa on teknologia, jolla kadmium saataisiin tuosta pois.

Kuten olemme edellä tuoneet useasti esille, se on kohtalonkysymys, joka liittyy paitsi kaivosten hyödyntämiseen, myös fosforin kierrätykseen.

[Matti Pekkarinen]

Alle 60 mg Cd/fosforikilo katsotaan hyvin siedettäväksi, sallituksi tasoksi, ja Suomen esiintymät ovat magmaattisia, siis vanhaa peruskalliota, jossa tuo pitoisuus on alhainen. Pahempi ongelma kadmium ymmärtääkseni on esim Välimeren etelärantojen (vars. Marokko) kieppeillä, jossa esiintymät ovat nuoria, ja perustuvat merilintujen ulosteisiin ja eläinten jäänteisiin, josta vuosituhansien mittaan on kertynyt paksut kerrokset ns guanoa, joka kai jossain määrin kivettyykin ajan mittaan. Siis alkuperä on orgaaninen, ja kadmium lienee peräisin merivedestä.
Siis Suomen valtti on alhainen CD-pitoisuus, näin ainakin opiskeluaikanani sanottiin. Ja ongelma taas on alhainen P-saanto, joka sekin on tiukasti kivessä, ja vaatii happokäsittelyn jotta saadaan käyttökelpoiseen muotoon.

(Vanha arvoitus oli: "mitä on linnunkakassa se valkoinen?" Ja vastaus: sekin on linnunkakkaa.)

[Heikki Jokipii]

Tuolla lupasin jatkaa täällä. Ja jatkan näin.

Epäilen, että Brexitillä olisi suurta tai mitään merkitystä fosforikysymyksessä. Koska koko Euroopalle tiukempi linja siinä hyvin todennäköisesti jää aika kuolleeksi kirjaimeksi - ellei kadmimin poistamisessa saavuteta suuria edistysaskelia, eli läpimurtoa.

Ja jos sellainen löydetään, UK ottaa sen varmasti myös käyttöön.

Ellei sitä läpimurtoa tehdä, niin todennäköisesti suurin osa EU-maista ottaa käyttöön poikkeusmenettelyt asiassa. Jotka tietysti ovat väliaikaisia, niin kuin on tapana.

[Heikki Jokipii]

Tästä tutkimuksesta ei valitettavasti saa ilmaiseksi näkyviinsä kuin yhteenvedon:

Demand-Driven Model for Global Phosphate Rock Suggests Paths for Phosphorus Sustainability

Mutta siitä on luettavissa tämä merkittävä tieto:

Finally, the model was used to explore the global carrying capacity for humans on the basis of P sources other than mining. These sources may satisfy P requirements for as many as 2.5 billion people. If significant improvements were made in all of the considered interventions simultaneously, as many as 14.7 billion people could be sustained.

Mutta mitä kaikkia keinoja tuohon vaadittaisiin, on luettavissa vain itse tutkimuksesta. Jotain voi ehkä päätellä julki olevasta kaaviokuvasta.

Mutta se on tuossa perussanoma, että nykyisillä käyttötavoilla ja nykyisellä maailman väkiluvulla fosforin käyttö ei ole kestävää.

[Heikki Jokipii]

Varsinaisia taikureita he siellä Aalto-yliopistolla. Tässäkin ovat keksineet jotain uutta:

Tulevaisuudessa maatilojen jätevedestä erotetut ravinteet voisi käyttää lannoitteeksi suoraan tilalla tai myydä eteenpäin

Uudella laitteella typpi ja fosfori otetaan talteen suoraa jätevedestä

Runsaasti typpeä ja fosforia sisältävistä jätevesistä saadaan erotettua ravinteet ja tuotettua raaka-aineita lannoitteisiin Aalto yliopistossa kehitetyllä uudella NPHarvest menetelmällä.

Menetelmässä typpi ja fosfori voidaan ottaa talteen osana normaalia jätevedenkäsittelyä.
MT PLUS
Haluatko lukea koko jutun?

Valitettavasti siis vain tilaajille, mutta varmaan kuulemme tuosta vielä muuta kautta. On selvää, että asian hoitaminen tilalla on hitusen helpompaa mutta ehkä tuosta on kehitettävissä myös laite, jota voidaan käyttää yhdyskuntien jäteveden käsittelyyn. Ja ravinteiden keräämiseen siitä.


PS. Sain tuosta edellisessä puheenvuorossa mainitusta tutkimuksesta kopion. Nyt työn alla, palaan asiaan

[Heikki Jokipii]

Hieman epätarkasti Sampsa Oinaala kertoi tämän kolumnissaan tänään:

Isäksi maailmanlopun kynnyksellä

Maailman luonnonvarainstituutin mukaan jo vuonna 2050 ihmiskunta tarvitsee puolet enemmän ruokaa kuin nyt. Nykyinen elintarviketuotanto perustuu 1960-luvulla alkaneeseen maatalouden ”vihreään vallan­kumoukseen”, joka synnytti tehotuotannon. Se puolestaan perustuu lannoitteissa käytettävään fosforiin.

Tavallaan noin. Mutta yhtä hyvin olisi voinut sanoa, että fosforiin perustui maatalous sinänsä. Tai noin 3 miljardia vuotta sitten alkanut: elämä. Ei ole olemassa mitään mennyttä tai tulevaa elintarviketuotantoa, joka ei perustuisi fosforiin. Vaikka se yrittäisi olla kuinka tehotonta. 

Oikeastaan Vihreän vallankumouksen ei voi sanoa erityisesti perustuvan fosforiin. Ehkä enemmänkin se perustui keinotekoiseen typpeen, jos joku ravinne pitää esille nostaa.

Vuonna 2009 ennustettiin, että fosfori loppuu 50 vuodessa. Sittemmin ennustetta on korjattu ylöspäin, mutta joka tapauksessa uudet esiintymät ovat entistä vaikeammin hyödynnettävissä. Kuten kaikkien uusiutumattomien luonnonvarojen kohdalla tämä lisää tuotteen hintaa ja ympäristövaikutuksia.

Kun hän tuolla tavalla otti asian puheeksi, kyllä tuohon olisi sopinut ehdottomasti pari sanaa fosforin kierrätysmahdollisuuksista. Jotta sitä riittäisi hänen lapsen...lapsenlapsilleenkin.

Mutta kuuluisiko kolumnitaiteeseen tietty "tyylikäs" pessimismi? Jota ei voi sotkea ottamalla esille esim. juuri edellä mainittua Aalto-yliopiston kehitystyötä?

[Heikki Jokipii]

Tätä yritetään:

Antibioottiresistenssiä voi torjua lannan prosessoinnilla

Ja hyvä, että yritetään. Näissä ollaan edelleen hiukan ratkaisua vailla:

Grönroosin mukaan myös prosessin aikaisiin päästöihin ja lopputuotteiden jatkokäsittelyyn on syytä kiinnittää huomiota, jotta prosessiketjujen päästöt voidaan minimoida. Ympäristön kannalta epäedullisimpia ovat sellaiset lannan prosessointitavat, joissa menetetään lannan typpi ja orgaaninen aines kokonaan samalla kun fosforin käyttökelpoisuus kasveille heikkenee. Näin käy esimerkiksi lannan poltossa, joka toisaalta tuhoaisi lääkejäämät ja bakteerit.

– Kun lannan prosessointeja kehitetään, tulee arvioida kokonaisvaikutuksia. Siinä on syytä ottaa huomioon myös antibioottiresistenssi,  summaa Grönroos.

Juuri tuossa hankkeessa taitaa vielä olla kyse pohjatyöstä, jossa selvitetään riskejä yms.  Mutta kyllä tiettävästi sitten muualla niitä prosessointejakin kehitetään! Eikä siinä työssä ole edes pakko tyytyä siihen, mitä Suomessa keksitään.

[Heikki Jokipii]

Tässä raportoidaan ongelman hienoisesta pahenemisesta:

Runsas proteiinien kulutus näkyy jätevesissä suurina typpimäärinä: lihan liikasyönti rehevöittää Itämerta

Mutta ei olennaisesta teknisestä kehityksestä asian ratkaisemisessa. Typen osalta ollaan edelleen vain 90% tasolla. Fosforin kanssa pärjätään, mutta johtuuko se tästä:

Helsingin seudun ympäristöpalveluiden (HSY) vesihuollon ryhmäpäällikön Paula Lindellin mukaan puhdistamoille tuleva typpikuorma on kasvanut paljon enemmän kuin toisen rehevöittävän ravinteen, fosforin, määrä.

Kun teknisestä kehityksestä ei ole kertomista, ajan hengen mukaisesti vihjataan, että jokaisen tulisi tehdä omassa käyttäytymisessään parannus:

Laskuri osoittaa, että jo pienetkin muutokset ruokailussa vaikuttavat henkilökohtaiseen Itämeri-jalanjälkeen. Yksinkertaisin tapa pienentää kuormitusta on vähentää maitotuotteiden ja lihan kulutusta sekä lisätä kotimaisen luonnonkalan ja kasvisten osuutta ruokavaliossa.

Ravinteiden hyötykäytöstä eli kierrätyksestä ei tuossa keritä puhua. Eikä niin ollen viitata esim. Aalto-yliopiston kehitystyöhön asiassa, ks. edellä 08.12.19.

[Heikki Jokipii]

Tämä on hyvä juttu:

Ravinteiden kierrätyksen kokeiluohjelma sai jatkoa

Sillä voi olla, että ravinteiden — erityisesti fosforin — kierrätys osoittautuu mielekkäimmäksi kaikista kierräytyshankkeista.

[Heikki Jokipii]

Tämä on ongelma:

Jätevesien mukana ympäristöön päätyy satoja kiloja särkylääkkeitä, hormoneja ja antibiootteja

Jätevedenpuhdistamoilla lääkeaineet eivät poistu prosessissa, sillä kunnalliset puhdistamot on perinteisesti rakennettu poistamaan jätevedestä kiintoainetta, orgaanista ainesta sekä fosforia ja typpeä.

Lainsäädäntö ei aseta vaatimuksia lääkejäämien poistamiselle. Toistaiseksi vain muutama puhdistamo on ryhtynyt käyttämään puhdistustekniikkaa, jossa jätevesistä voidaan poistaa muutakin kuin kiintoaineet ja ravinteet.

Mutta muutama puhdistamo siis tekee niin. Se on siis periaatteessa mahdollista. Ja luultavasti vielä paremmaksikin kehitettävissä.

Tällaisesta ratkaisusta on täällä pari vuotta sitten ollut puhetta. Mitähän sille kuuluu?