Jyväskylän yliopisto / Cedomir Stevcic
23:40 - 08.02.2021 / viihde / Findance
Jyväskylän yliopisto: kalanviljelyn jätevesiä voi puhdistaa mikrolevillä ja vesikirpuilla

Biopuhdistus tarkoittaa likaantuneen veden tai maaperän puhdistamista eliöiden avulla. Cedomir Stevcic tutki väitöskirjatyössään mikroskooppisten levien ja niitä syövien vesikirppujen hyödyntämistä kalojen kiertovesikasvatuksen jäteveden biopuhdistuksessa. Menetelmän kehittämisessä on tärkeää löytää tarkoitukseen sopivia levälajeja. Levien tulisi kasvaa ja poistaa liuenneita ravinteita tehokkaasti pohjoismaisissa ilmasto-olosuhteissa, ja niiden on oltava sopivaa ravintoa vesikirpuille.

Vesikirput ovat pieniä planktoniin kuuluvia äyriäisiä, jotka suodattavat vedestä leviä ja mikrobeja ravinnokseen, ja ne ovat monien kalojen luonnollista ravintoa. Cedomir Stevcicin tutkimuksissa erityisesti mikroskooppiset viherlevät osoittautuivat tehokkaiksi ravinteiden sitojiksi ja hyväksi ravinnoksi vesikirpuille. Kalojen kiertovesikasvatuksen poistovesistä aiheutuvaa ympäristön ravinnekuormitusta voidaan vähentää levien kasvatuksella merkittävästi. Jäteveden ravinteiden sieppaaminen ja hyödyntäminen on kiertotaloutta parhaimmillaan.

Kalankasvatus on maailman mittakaavassa nopeimmin kasvava ruoantuotantomuoto. Kalankasvatuksen aiheuttaman ravinnekuormituksen hallitsemiseksi kalojen kasvatusta ollaan siirtämässä yhä enemmän kiertovesikasvatukseen, jossa käytetyt vesimäärät ovat vain murto-osa normaalista kalankasvatuksesta. Tämä mahdollistaa jätevesien puhdistuksen ja myös siihen kertyneiden ravinteiden hyötykäytön.

Nykyisin kalanviljelyn jätevesien ravinteita hyödynnetään hyvin vähän, lähinnä vain kasvihuoneissa kasvien kasvatukseen niin sanotussa aquaponics-kasvatuksessa. Mikrolevien kasvatus on kalanviljelyyn yhdistettynä vielä kokeiluasteella, mutta se toisi kalanviljelyyn uuden ulottuvuuden.

Mikrolevät poistavat kiertovesiviljelyn jätevedestä ravinteita

Kalanviljelyn ekologista kestävyyttä voidaan parantaa integroidun monitrofiatasoviljelyn avulla. Tässä menetelmässä vähintään kaksi eri ravintoketjun tasolla olevaa eliötä kasvatetaan yhtä aikaa samassa järjestelmässä, jossa ruokittujen eliöiden (esim. kalat) jätteet tulevat toisen eliön hyödynnettäviksi.

Mikrolevien kasvatuksella voidaan poistaa kiertovesiviljelyn jäteveden ravinteita, ja tuottaa samalla hyödynnettävää biomassaa. Leviä voidaan hyödyntää edelleen eläinten rehuissa joko suoraan tai syöttämällä ne ensin leviä suodattaville eliöille. Esimerkiksi Stevcicin tutkimat Daphnia magna -vesikirput suodattavat leviä tehokkaasti ja hyödyntävät ne kasvuunsa. Näitä myös Suomessa esiintyviä Daphnia-suvun planktonäyriäisiä voisi edelleen hyödyntää luonnollisena kalanruokana erityisesti kalanpoikasten kasvatuksessa.

Mikrolevien poistaminen kasvatusvedestä mekaanisilla ja kemiallisilla menetelmillä on kallista, ja levien suodattaminen biologisesti suodattajaeliöiden avulla voisikin olla näille menetelmille käyttökelpoinen vaihtoehto.

Tässä väitöskirjatyössä tehdyissä tutkimuksissa viherlevät kasvoivat kalanviljelyn jätevedessä yhtä hyvin kuin keinotekoisessa leväkasvatusliuoksessa. Nämä kaksi kasvatusnestettä eivät poikenneet toisistaan, kun arvioitiin levien ravitsemuksellista laatua, koska vesikirput hyödynsivät viherleviä kasvuunsa yhtä tehokkaasti levien kasvatusympäristöstä riippumatta. Kalojen kiertovesikasvatuksen jätevettä voidaan käyttää levien kasvatukseen sellaisenaan, koska mittausten mukaan jäteveden suodattaminen ennen mikrolevien lisäämistä ei vaikuttanut niiden kasvuun, ravinteiden poistoon eikä biokemialliseen koostumukseen.