"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6083
ETF6083 "Toitainete bilanss heitveepuhastus-tehismärgalades ja (1.01.2005−31.12.2007)", Ülo Mander, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond.
ETF6083
Toitainete bilanss heitveepuhastus-tehismärgalades ja
Nutrient budgets in constructed wetlands for wastewater treatment and in riparian buffer zones
1.01.2005
31.12.2007
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedT510 Kronoloogia, vanusemääramise tehnoloogia1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia34,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.6. PõllumajandusteadusB435 Põllumajanduse ajalugu4.1. Põllumajandus, metsandus, kalandus ja nendega seonduvad teadused (agronoomia, loomakasvatus, kalakasvatus, metsakasvatus, aiandus jne.)33,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB460 Füüsiline antropoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt33,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskondkoordinaator01.01.2005−31.12.2007
PerioodSumma
01.01.2005−31.12.2005235 294,12 EEK (15 038,04 EUR)
01.01.2006−31.12.2006240 000,00 EEK (15 338,80 EUR)
01.01.2007−31.12.2007246 000,00 EEK (15 722,27 EUR)
46 099,11 EUR

Töö peamisteks eesmärkideks on: (1) selgitada peamiste heitveepuhastus-tehismärgalade tüüpide (vertikaal- ja horisontaalvooluliste pinnasfiltrite, avaveeliste märgalade ning nende erinevate kombinatsioonide ehk nn. hübriidmärgalasüsteemide lämmastiku- ja fosforibilansi varieeruvus, määrates kõik peamised ainevood ja transformatsiooniprotsessid, (2) määrata erivanuseliste ning erineva kooslusega veekoguäärsete puhverkoosluste lämmastiku ja fosforibilanss muutuvates sisendkoormuse tingimustes, (3) määrata N2 ja N2O emissiooni ajalis-ruumiline dünaamika tüüpilistes veekoguäärsetes taimekooslustes ning erinevat tüüpi heitveepuhastus-märgalades sõltuvalt varieeruvatest keskkonnatingimustest; (4) määrata tehismärgalade ja puhverkoosluste potentsiaalne osakaal erineva maakasutusstruktuuriga valglatest lämmastiku ja fosfori väljakande kontrollimisel, (5) selgitada nii kolonnikatsete kui ka täismõõduliste seadmete baasil parimate omadustega filtermaterjalid fosforiühendite võimalikult pikaajaliseks sidumiseks, (6) selgitada fosforiga küllastunud filtermaterjalide kasutamise võimalusi, (7) täpsutada olulisemad tegurid tehismärgaladel taimse biomassi tootmiseks. Töö peamised oodatavad tulemused on (1) mitmesugused rakenduslikud soovitused erinevat tüüpi heitveepuhastus-tehismärgalade rajamiseks, mis tagaksid aastaringselt parima orgaaniliste ainete mineraliseerumise, lämmastiku ja fosfori eemaldamise ning patogeensete mikroorganismide madalaima taseme; (2) soovitused tehismärgalade ning veekoguäärsete koosluste taimestiku kujundamiseks ja hooldamiseks, tagamaks parima fosfori ning lämmastiku sidumisvõime, kasvuhoonegaaside võimalikult madala emissiooni ning vajadusel kõrge fütomassi toodangu; (3) soovitused veekoguäärsete puhvertsoonide optimeerimiseks võimaliku hajureostuskoormuse suurenemisel põllumajandusliku tootmise intensiivistumise tulemusena, (4) põllumajanduslike valglate majandamise mudel ökotehnoloogiliste võtete, eeskätt tehismärgalade ja puhvertsoonide integreerimiseks, (5) artiklid rahvusvahelistes ajakirjades ja kogumikes saadud tulemuste levitamiseks.
Main objectives of the project are: (1) to quantify variability of nitrogen (N) and phosphorus (P) budgets in various types of constructed wetlands (CW) for wastewater treatment (vertical and horizontal subsurface flow wetlands, free water surface system wetlands and hybrid wetland systems which are combinations of above mentioned CWs; VSSF, HSSF, FWSW and HWSs, respectively) measuring all important fluxes and transformation processes, (2) to determine N and P budgets in riparian buffer zones (RBZ) of various vegetation type, age and initial loading, (3) to determine spatial and temporal variability of N2:N2O emission ratio from various CWs and RBZs in varying environmental conditions, (4) to determine the role of CWs and RBZs in controlling nutrient runoff from catchments of various land use structure, (5) to analyse, using the columns and full-scale subsurface flow CWs, P removal efficiency of various local filter media, (6) to clarify possibilities for the re-use of saturated with P filter materials, (7) to quantify most important factors controlling the plant biomass production in CWs. Main outcomes of the project are: (1) practical recommendations for establishing various types of CWs (VSSF, HSSF, FWSW, and HWS) for optimal removal of nutrients on annual base; (2) recommendations for creation and management of vegetation in RBZs and CWs to achieve maximal N and P removal, minimal emission levels of greenhouse gases and, if planned so, highest phytomass production; (3) recommendation for optimization of the pattern of RBZs under the circumstances of possible increase in non-point pollution loading due to the re-intensification of agricultural land use; (4) a decision support system for integration of ecotechnological measueres (i.e., CWs and RBZs) into catchment management plans, (5) publications in intentional peer-reviewed journals and books for distribution of results.