Browsing by Subject "denitrifikaatio"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-4 of 4
  • Jääskeläinen, Miiro (Helsingin yliopisto, 2015)
    Dityppioksidi eli typpioksiduuli (N2O) on voimakas kasvihuonekaasu, joka tuhoaa yläilmakehän otsonikerrosta. Maaperässä muodostuu dityppioksidia nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosesseissa. Palkokasvien symbionttisessa biologisessa typensidonnassa Rhizobium-bakteeri käyttää kasvilta saatua energiaa ilmakehän N2-typen ja vedyn yhdistämiseen ammoniumtypeksi ja edelleen aminohapoksi, jota se luovuttaa isäntäkasville. Biologisen typensidonnan N2O-päästöjä on arvioitu korkeiksi. Heinä-. ja palkokasvien seosviljely on yksi keino tehostaa typen ja muiden ravinteiden käyttöä sekä nostaa satoja. Seosviljelyssä juuristo on laajempi ja kilpailu ravinteista kovempi kuin puhdaskasvustoissa, minkä oletetaan johtavan tehokkaampaan typenottoon maasta. Viikissä tehdyssä kaksivuotisessa kenttäkokeessa viljeltiin vuohenhernettä (Galega orientalis, palkokasvi) ja rehukattaraa (Bromus inermis, heinäkasvi) puhdaskasvustoina ja seosviljelmänä. Lisäksi kokeessa oli avokesantoruutuja. Koe tehtiin liejusavimaalla, jossa oli runsaat luontaiset orgaanisen typen varannot (0-50 cm:in pintamaassa noin 20 t N /ha). Maan N2O-päästöjä, ammonium- ja nitraattitypen pitoisuutta sekä kosteutta mitattiin kesäaikana 2011 ja 2012. N2O-mittaukset tehtiin suljetun ja staattisen kammion menetelmällä. Näytteenottoa varten kehitettin menetelmä kaasuampullien puhdistamiseen taustapitoisuuksista heliumilla. Biologinen typensidonta tuotti seosviljelmissä 40-70 kg N/ha ja ainoastaan vuohenhernettä sisältäneissä ruuduissa 195-225 kg N/ha orgaanista ja mineraalityppeä verrattuna ainoastaan maasta mineraalityppeä saaneeseen rehukattaraan. Vuohenherneen ja rehukattaran seosviljelmässä maan nitraattitypen pitoisuus pysyi yhtä alhaisena kuin pelkkää rehukattaraa viljellessä, eikä N2O-päästöjä myöskään muodostunut enempää. Ureana (OC(NH2)2) annettu typpilannoitus ei tässä maassa nostanut rehukattaran satoa merkittävästi, koska maassa oli runsaat kasveille käyttökelpoiset typpivarat. Välittömästi lannoituksen jälkeen havaittiin korkeita nitrifikaatioon liittyviä N2O-päästöjä. Lannoitetut rehukattararuudut toimivat kuitenkin loppukesästä vähäisinä N2O-nieluna. N2O-päästöt olivat pienimmät pelkkää rehukattaraa sisältävissä ruuduissa ja seosviljelmissä. Vahva korrelaatio maan nitraattimuotoisen mineraalitypen ja N2O-päästöjen välillä viittaa siihen, että päästöt muodostuivat suurimmaksi osaksi denitrifikaatiossa. Nitraattipitoisuudet ja dityppioksidipäästöt olivat koejäsenistä suurimmat avokesannossa, jossa maan suuri nitraattitypen pitoisuus selitti maan suuret N2O-päästöt. Seosviljelmän ja pelkän rehukattaran N2O-päästöt olivat 120-140 g N/ha ja pelkkää vuohenhernettä sisältäneiden viljelmien 500 g N/ha. Tulokset tukevat käsitystä, että jos viljelykasvien typenotto on tarpeeksi tehokasta, jotta maan nitraattipitoisuus ei pääse kohoamaan, ei biologisesta typensidonnasta aiheudu korkeita N2O-päästöjä.
  • Pihlatie, Mari (Helsingfors universitet, 2001)
    Maaperä on merkittävä dityppioksidi- ja typpimonoksidipäästöjen lähde. Molempia kaasuja syntyy maassa nitrifikaation ja denitrifikaation sivutuotteina. Dityppioksidi (N2O) on voimakas kasvihuonekaasu alailmakehässä ja osallistuu otsonia tuhoaviin kemiallisiin reaktioihin yläilmakehässä. Typpimonoksidi (NO) on reaktiivinen yhdiste, joka osallistuu alailmakehässä otsonia ja happamia yhdisteitä tuottaviin kemiallisiin reaktioihin. Dityppioksidipäästöjä mitattiin kolmelta eri viljelymaalta (turve, hieta, savi), ja NO-päästöjä kahdelta viljelymaalta (turve, savi) touko-marraskuussa 2000. Koekentillä viljeltiin nurmea, ohraa ja perunaa. Dityppioksidipäästöjä mitattiin staattisella kammiomenetelmällä ja NO-päästöjä dynaamiselle kammiomenetelmällä. Viljelymaista mitattiin säännöllisesti myös maan kosteus, lämpötila, pH, mineraalityppipitoisuus ja nitrifioivien bakteerien aktiivisuus. Kenttäkokeiden lisäksi eri viljelymaiden N2O-tuottoprosesseja tutkittiin laboratorio-oloissa. Turvemaan kumulatiiviset N2O-päästöt (6,4 kg N2O-N ha-1) olivat noin kahdeksankertaiset verrattuna hietamaan päästöihin (0,8 kg N2O-N ha-1) ja lähes kuusinkertaiset verrattuna savimaan päästöihin (1,1 kg N2O-N ha-1). Dityppioksidipäästöjen ajallinen vaihtelu oli samansuuntaista kaikilla maalajeilla: N2O-päästöt kasvoivat kesällä toukokuun päästöistä ja saavuttivat maksimin elo-syyskuussa. Tämän jälkeen päästöt laskivat vähitellen ja pysyivät melko tasaisina marraskuun loppuun asti. Kasvilajien välillä ei havaittu suuria eroja N2O-päästöissä millään maalajilla. Typpimonoksidipäästöt ja NO- ja N2O-päästöjen suhde (NO/N2O) oli suurempi savimaalla kuin turvemaalla. Savimaan korkea NO/N2O –suhde oli tunnusomainen nitrifioiville bakteereille. Turvemaalla N2O-päästöt olivat huomattavasti NO-päästöjä suuremmat, jolloin NO/N2O –suhde oli pieni. Siten denitrifikaation arveltiin olevan merkittävämpi N2O- ja NO-kaasujen tuottoprosessi turvemaassa. Turvemaan suuret N2O-päästöt liitettiin maan korkeaan orgaanisten hiiliyhdisteiden ja typen pitoisuuksiin, jolloin maan olosuhteet ovat otolliset denitrifikaatiolle. Turve- ja hietamaalla N2O-päästöt korreloivat positiivisesti maan kosteuspitoisuuden ja maan lämpötilan kanssa. Turvemaalla positiivinen korrelaatio havaittiin myös N2O-päästöjen ja maan nitraatti-pitoisuuden välillä. Inkubaatiokokeet osoittivat, että nitrifikaatio on denitrifikaation ohella merkittävä N2O-päästöjä aiheuttava prosessi kaikissa tutkituissa maissa. Nitrifikaation osuus hapellisten maiden N2O-tuotosta oli savimaalla jopa 37 %, hietamaalla 31 % ja turvemaalla 29 % dityppioksidin kokonaistuotosta.
  • Petäjäjärvi, Sanna; Nysten, Taina; Salminen, Jani; Tuominen, Sirkku (Suomen ympäristökeskus, 2010)
    Suomen ympäristö 8/2010
    NITROS-tutkimushankkeessa (Nitraatin poisto turkistarha-alueiden maaperästä ja pohjavedestä) kehitettiin turkistarha-alueilla nitraatilla pilaantuneen pohjaveden kunnostamiseksi menetelmä, joka perustuu maaperässä luontaisesti esiintyviin bakteereihin, jotka käyttävät hengittämiseen nitraattia. Menetelmän avulla nitraattia pelkistävien bakteerien toiminta kiihtyy ja nitraatti muutetaan välivaiheiden kautta haitattomaan muotoon typpikaasuksi. Tämä julkaisu on yhteenveto NITROS-hankkeesta ja erityisesti sen maastokoevaiheesta Uusikaarlepyyssä sijaitsevalla turkistarhalla. Kolmivuotiset maastotutkimukset suoritettiin käytöstä poistetulla pienellä turkistarhalla Uudessakaarlepyyssä. Maastokokeissa maaperään syötettiin tullin takavarikoimaa etanolia, jota pohjavedessä luontaisesti elävät bakteerit alkoivat käyttää aineenvaihdunnassaan. Tässä prosessissa nitraatti ja nitriitti muuttuivat kaasumaiseksi typeksi, jolloin koekohteen pohjaveden nitraattipitoisuus laski noin 95 % käsittelyn seurauksena ja käsitellyn pohjaveden nitraattipitoisuus alitti juomaveden laatuvaatimuksen (50 mg/l). Tässä raportissa käydään läpi maastotutkimukset, etanolin imeytysputkiston asennus ja kunnostustoimenpiteiden vaikutusten seuranta. Tuloksia voidaan soveltaa vähintään noin 30 tärkeillä pohjavesialueilla sijaitsevilla turkistarhoilla, joilla Länsi- ja Sisä-Suomen aluehallintovirasto on arvioinut pohjaveden pilaantumisriskin suurimmaksi. Etanolin imeyttäminen maaperän kautta pohjaveteen on teknisesti toimiva, helppokäyttöinen ja edullinen ratkaisu. NITROS-kenttäkokeet osoittavat, että pohjaveden nitraattiongelmia on mahdollista ratkaista luontaista bakteeritoimintaa tehostamalla. Tehostetun luontaisen denitrifikaation hyödyntäminen nitraatilla pilaantuneen pohjaveden kunnostuksessa edellyttää pohjaveden virtausolosuhteiden hyvää tuntemusta sekä riittävää pohjaveden laadun havaintoverkostoa kohteessa.
  • Ojanen, Titta (Vesihallitus. National Board of Waters, 1979)
    Vesientutkimuslaitoksen julkaisuja 34, 74-87
    Tuusulanjärven typpi- ja fosforitase.