Hulevesien haitta-aineet ja käsittelymenetelmät

Urbanisoituminen eli ihmisten kasvava määrä kaupungeissa lisää siellä tarvittavien rakennusten määrää. Maan käyttöönottaminen rakennuksille ja koville päällysteille häiritsee veden normaalia hydrologista kiertoa, estämällä normaalia imeytymistä maaperään. Näiltä rakennuksilta ja läpäisemättömiltä pinnoilta huuhtoutuvaa sadevettä kutsutaan hulevedeksi. Taajamien hulevedet sisältävät kaikkia päällysteillä, ilmassa ja sateen mukana olevia aineita. Myös maaperää ja sedimenttiä sekoittuu usein huleveteen. Osa näistä aineista vaikuttavat negatiivisesti eliöihin sekä ympäristöön ja siksi niitä kutsutaan haitta-aineiksi. Tässä kandityössä tarkastellaan hulevesissä olevia haitta-aineita ja tehdään selvitystä niiden pitoisuuksista sekä puhdistamismahdollisuuksista. Taajamien hulevesissä merkittävimmiksi haitta-aineiksi yleisyytensä perusteella on osoittautunut raskasmetallit sekä hiilivety-yhdisteet, varsinkin PAH-yhdisteet. Näitä on yleensä taajamien hulevesissä monesti sen verran suurina konsentraatioina, ettei niiden vaikutusta ympäristöön voi jättää huomiomatta. PAH-yhdisteet ovat uhka vesieliöille ja varsinkin pohjaeliöille, sillä ne kerääntyvät sedimenttiin. PAH-yhdisteitä muodostuu epätäydellisen palamisen seurauksena, mikä tekee niistä yleisiä yhdisteitä kaupunkiympäristössä. Metalleja taas käytetään yleisesti rakennusmateriaaleina, joista niitä liukenee eroosion vaikutuksesta hulevesiin. Raskasmetallit ovat metalleista ympäristöllemme sekä eliöille haitallisimpia. Käsittelen työssäni myös typpeä ja fosforia, koska ne vaikuttavat suuresti järviemme tilaan. Niiden kerääntyminen vesistöihin hulevesien mukana kiihdyttää taajamien vieressä sijaitsevien järvien rehevöitymistä. Tukholmassa on muutama vuosi sitten määrätty hulevedessä esiintyville tietyille haitta-aineille raja-arvoja. Jos pitoisuudet halutaan pitää näiden alapuolella, tulisi selvitykseni mukaan hulevesiä puhdistaa. Verrattaessa Tukholman haitta-aine raja-arvoja Yhdysvaltalaiseen hulevesi tietokantaan, huomataan että hulevettä tulisi monessa paikassa käsitellä ennen niiden päästämistä vesistöihin. Onneksi monet haitta-aineet sitoutuvat kiintoainekseen, mikä helpottaa niiden puhdistamista huomattavasti. Tietty määrä hulevesistä imeytyy maaperään muodostaen pohjavettä, mutta suurin osa valuu lopulta vesistöihin. Hulevesien suuren määrän ja pienien haitta-aine konsentraatioiden takia niiden käsittely jätevedenpuhdistamoilla on huomattu olevan tehoton ratkaisu. Toimivimmaksi haitta-aineiden puhdistusmenetelmäksi on osoittautunut biosuodatus. Helpoin ja yleisimmin käytetty tapa on taas hulevesikosteikko, minkä pääasiallinen tarkoitus on yleensä hulevesien viivytys. Kosteikko poistaa kuitenkin myös haitta-aineita sedimenttiin laskeuttamalla. Biosuodatuksessa hulevesi imeytetään maakerrosten läpi ennen sen päästämistä ojaan. Suodatuksessa varsinkin kiintoaines ja sen mukana olevat haitta-aineet jäävät tehokkaasti maakerroksiin