Jyväskylän yliopisto

Kalanviljelyn jätevesiä voi puhdistaa mikrolevillä ja vesikirpuilla

Jaa

Biopuhdistus tarkoittaa likaantuneen veden tai maaperän puhdistamista eliöiden avulla. Čedomir Stevčić 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.

Jyväskylän yliopisto/Čedomir Stevčić
Jyväskylän yliopisto/Čedomir Stevčić

Vesikirput ovat pieniä planktoniin kuuluvia äyriäisiä, jotka suodattavat vedestä leviä ja mikrobeja ravinnokseen, ja ne ovat monien kalojen luonnollista ravintoa. Čedomir Stevčićin 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 Stevčićin 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.

Tutkimus on julkaistu Jyväskylän yliopiston väitöstutkimusten JYU Dissertations -sarjassa, numero 353, Jyväskylä, 2021. ISBN 978-951-39-8524-0 (PDF), URN:ISBN:978-951-39-8524-0 ja ISSN 2489-9003.
Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8524-0

M.Sc. Čedomir Stevčićin akvaattisten tieteiden väitöskirjan "The use of biological traps for water treatment in recirculating aquaculture systems" tarkastustilaisuus on perjantaina 12.2.2021 alkaen kello 12:00. Vastaväittäjänä on professori emeritus Lauri Arvola Helsingin yliopistosta ja kustoksena on yliopistonlehtori Katja Pulkkinen Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta verkkovälitteisesti.

Linkki Moniviestimen suoraan lähetykseen: https://r.jyu.fi/dissertation-stevcic-120221

Puhelinnumero, johon yleisö voi tilaisuuden lopussa osoittaa mahdolliset lisäkysymyksensä (kustokselle): +358 40 846 9359

Lisätietoja:

Čedomir Stevčić, cedomir.stevcic@jyu.fi

Kustos, väitästyön ohjaaja, yliopistonlehtori Katja Pulkkinen, Jyväskylän yliopisto, katja.pulkkinen@jyu.fi,  puh. 040 8469359 (suomeksi) 

Väitöstyön ohjaaja, yliopistonlehtori Juhani Pirhonen, juhani.pirhonen@jyu.fi,  040 805 3919

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Kuvat

Jyväskylän yliopisto/Čedomir Stevčić
Jyväskylän yliopisto/Čedomir Stevčić
Lataa

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

QS Ranking 2021: Jyväskylän yliopistosta useita tieteenaloja maailman huippujen listalla, liikunta ja kasvatustieteet top 100 -joukossa4.3.2021 08:00:00 EETTiedote

Vuoden 2021 QS World University Rankings by Subject -vertailun tulokset on julkaistu. Jyväskylän yliopiston aloista parhaiten sijoittui liikunta, joka paransi sijoitustaan viime vuodesta sijalta 50 sijalle 45. Myös kasvatustieteet säilyttivät asemansa sadan parhaan joukossa sijalla 92 (viime vuonna 51–100), kansallisella tasolla sijoitus on toinen.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme