Keit Kill kaitseb doktoritööd „Nutrient fluxes regulation in an in-stream constructed wetland treating polluted agricultural runoff“

14. aprillil kell 14.15 kaitseb Keit Kill keskkonnatehnoloogia erialal doktoritööd „Nutrient fluxes regulation in an in-stream constructed wetland treating polluted agricultural runoff“ („Toitainete voogude reguleerimine põllumajanduslikku hajureostust puhastavas tehismärgalas“)

Juhendajad:
kaasprofessor Kuno Kasak, Tartu Ülikool
professor Ülo Mander, Tartu Ülikool

Oponent:
vanemteadur Dominik Zak, Aarhusi Ülikool (Taani)

Kokkuvõte
Ühiskonna suurenenud toiduvajadus on suurendanud põllumaade osakaalu ning väetiste kasutamist. Intensiivne või halvasti ajastatud väetamine mõjutab pinnavett ja suurendab veekogude eutrofeerumist. Põllumajandusliku hajukoormuse leevendamiseks ja vee kvaliteedi parandamiseks on tõhus meede tehismärgalade rajamine. Need aitavad parandada vee kvaliteeti looduslike protsesside abil ning pakuvad muidki ökosüsteemi hüvesid (suurendavad bioloogilist mitmekesisust, puhverdavad sademevett ja toimivad veereservuaarina). Doktoritöö uuris vahetult voolusängi rajatud Vända avaveelise tehismärgalargala toimet: toitainete vähenemist ja kasvuhoonegaaside (KHG) heitkoguseid mõjutavaid parameetreid. Varasemast on teada, et tehismärgalades sõltuvad toitainete eemaldamise tõhusus ja KHG heitkogused vee parameetritest ja märgalade kujundusest. Vända märgala vähendas tõhusalt fosforit, millel oli selge hooajaline dünaamika. Tõhusamalt eemaldas fosforit soojal perioodil ja külmal perioodil oli tõhusus väiksem. Fosfori eemaldamise efektiivsus oli suurem väikese vooluhulga korral, sest siis aeglane vool soodustas settimis- ja filtreerimisprotsesse. Lämmastiku eemaldamine oli ootustele vastupidine, kuna märgalas suurenes lämmastiku hulk väljavoolu suunas. Lämmastiku lisandumine toimus tõenäoliselt nitraadirikka põhjavee sissevoolu tõttu. Fosfori puhastusefektiivsus sõltus ka taimkattest – mida rohkem taimi, seda tõhusam. Taimestik levis märalal aastate jooksul ning see soodustas fosfori eemaldamist. Metaani (CH4) ja dilämmastikoksiidi (N2O) puhul ilmnes sesoonne dünaamika – soojal perioodil oli lendumine suurem ja külmal perioodil väiksem. N2O heitkogused sõltusid vee sügavusest, voolukiirusest ja vee temperatuurist. Suvel kui mikroobne aktiivsus on suur, täheldati oluliselt suuremaid N2O emissioone.