LÄHTÖKOHTAMME

Suurin osa happamista sulfaattimaista on Suomessa maanviljelyskäytössä, sillä muokkauskerroksen neutraloinnin jälkeen ne ovat hyvin tuottavia. Aikaisemmin niiden happamuutta pidettiinkin nimenomaan maanviljelysongelmana ja 1930-luvulta lähtien on suositeltu muokkauskerroksen voimakasta kalkitusta ja tehokasta kuivatusta. Tämä on ollut ratkaisu maanviljelysongelmaan, mutta johtanut happamuuden ja metallien huuhtoutumiseen vesistöihin, sillä pintamaata kalkitsemalla ei pystytä vähentämään muokkauskerroksen alapuolelta peräisin olevaa happamuutta. Vastaanottavien vesistöjen kalkitseminen on puolestaan osoittautunut kalliiksi ja vaikeasti toteutettavaksi eikä se harvoja poikkeustapauksia lukuun ottamatta tule kysymykseen happamoitumisongelman ratkaisuna.

Happamuushaittojen vähentämisen kannalta ensisijainen ratkaisu olisi kuivatussyvyyden pienentäminen, mikä kuitenkin rajoittaa viljeltäviä kasveja. Tavallinen salaojitus lisää happamilta sulfaattimailta tulevaa happamuus- ja metallikuormaa. Säätösalaojitus voi ehkäistä sulfidien hapettumista silloin kun ne ovat riittävän syvällä maaprofiilissa, mutta pelkällä säätösalaojituksella ei voida estää lähellä maan pintaa olevien sulfidikerrosten hapettumista, koska kuivan kesän aikana pohjaveden pinta voi laskea niiden alapuolelle. Altakastelu on ratkaisu pohjaveden pinnan hallintaan kuivinakin aikoina edellyttäen, että altakasteluun sopivaa vettä on saatavilla. Happamien valumavesien neutralointia on yritetty kalkkisuodinojilla ennen vesien päätymistä salaojiin. Tässä menetelmässä salaojaa ympäröivään soraan on sekoitettu 3–10 % poltettua kalkkia (CaO), jonka läpi valumavedet suodattuvat ennen joutumistaan salaojaputkeen. Kalkkisuodinojissa kalkki levitetään siis siihen kerrokseen, jossa hapettuminen tapahtuu, mutta ainoastaan salaojaputken ympärille.

PRECIKEM-menetelmässä happamuuden torjuntatoimet kohdennetaan sinne, missä happamuus muodostuu

Maa- ja metsätalousministeriö sekä ympäristöministeriö julkaisivat vuonna 2011 strategian Happamien sulfaattimaiden aiheuttamien haittojen vähentämisen suuntaviivat vuoteen 2020. Strategiassa tunnistettiin tarve lisätä kalkkia syvemmällä oleviin maakerroksiin, jossa sulfidien hapettuminen tapahtuu, mutta todettiin ettei se ole salaojakaivantojen maata lukuun ottamatta mahdollista. PRECIKEM-projekteissa (Kemiallinen täsmäkäsittely haponmuodostuksen estämiseksi happamilla sulfaattimailla) on pyritty vastaamaan tuohon haasteeseen lisäämällä altakasteluveteen hyvin hienojakoista (keskimääräinen partikkelikoko d50 < 2,5 µm) kalkkikiveä ja pumppaamalla näin muodostunut suspensio osittain hapettuneen sulfidikerroksen hydrologisesti aktiivisiin makrohuokosiin. Hapettuessaan ja kuivuessaan tämä osittain hapettunut kerros on muuttunut kuohkeaksi sisältäen runsaasti huokosia, rakoja sekä halkeamia, joissa vesi ja suspensio kulkeutuu helposti.

Kalkkikivikäsitttelyn tavoitteena on

• tehdä olosuhteet epäedulliseksi sulfidien hapettumista katalysoiville mikrobeille
• neutraloida jo muodostunutta happoa 
• saostaa liuenneita metalleja.

Kalkkikiven ohella projekteissa on myöhemmin lisätty altakasteluveteen hienojakoista turvetta, joka 

• toimii antioksidanttina hapettuen helpommin kuin sulfidimineraalit
• lisää mikrobiologista diversiteettiä suosien rautaa ja rikkiä pelkistäviä bakteereja 
• edistää metallien pidättäytymistä.

Ilmastonmuutoksen odotetaan lisäävän sään ääri-ilmiöitä, kuten kuivuutta kesällä sekä sateita ja suuria valumia talvella. PRECIKEM-projekteissa on käytetty kolmea menetelmää, jotka yhdessä edesauttavat maatalouden sopeutumista ilmastonmuutokseen:

• säätökaivoja pohjavedenpinnan säätöön
• altakastelua kompensoimaan haihduntaa kuivina jaksoina
• kalkki- ja turvesuspensioiden lisäämistä altakasteluveteen hidastamaan kuivan kauden aikana happamilla sulfaattimailla väistämättä tapahtuvaa haponmuodostusta.