Reoveesette sobivusest põlluväetiseks

Reoveesete on reovee puhastamise vältimatu kõrvalsaadus, Eestis tekib seda hinnanguliselt 360 000–500 000 tonni aastas. Reoveepuhastite juurde kuhjub settekompost, mida on raske turustada. Komposti kasutamine haljastuväetisena või rekultiveerimiseks erilisi probleeme ei tekita, ent põllumajanduses, kus tohib kasutada ainult töödeldud setet (sh settekomposti), ei olda sellest kuigi huvitatud.

Settekompost avaldab märkimisväärset mõju mulla füüsikalistele, keemilistele ja mikrobioloogilistele omadustele. Taimetoitainete – lämmastiku, fosfori, kaaliumi, kaltsiumi, magneesiumi, väävli, raua ja mikroelementide varu mullas suureneb. Orgaanilise aine sisalduse kasvuga suureneb mulla veemahutavus ning taimetoitainete omastatavus paraneb. Reoveesete aktiveerib tunduvalt mulla mikroorganismide tegevust ja suurendab nende arvukust. Paraku võib töödeldudki sete sisaldada mitmesuguseid keemilisi saasteaineid ja bioloogilisi saastajaid ning seda tohib haljastuses, metsanduses ja põllumajanduses kasutada väetisena vaid tingimusel, et ei ohustata keskkonda ega inimeste ja loomade tervist.

Nõuded, mis peaksid tagama väetisena kasutatava reoveesette ohutuse, on kehtestatud keskkonnaministri määruses nr 78 [1]. Sette ohutuks muutmiseks tuleb seda kas aeroobselt või anaeroobselt stabiliseerida (sh kompostida), keemiliselt või termiliselt töödelda või settes sisalduv orgaaniline aine muul moel mineraliseerida. Kompostimiseks loetakse sette aeroobset lagundamist mikro- ja makroorganismide abil. Protsessi soodustamiseks segatakse selle hulka puukoort, hakkpuitu, saepuru, põhku, turvast või mõnd muud tugimaterjali. Kompostimisel peab kompostitava materjali temperatuur olema vähemalt kuus päeva üle 60 °C. Kui see nõue ei ole täidetud, loetakse materjalisegu töötlemata setteks.

Töötlemise tõhususe kontrollimiseks peab regulaarselt analüüsima komposti teatud saasteainete või saastajate sisaldust. Raskmetallide, fekaalsete coli-laadsete bakterite ja helmintide munade sisaldus ei tohi ületada piirnorme. Aeg-ajalt kontrollitakse ka mõnede patogeensete bakterite (Staphylococcus, Salmonella jt) esinemist. Töötlemata setet tohib kasutada ainult haljastuses ja rekultiveerimisel tingimusel, et mitte ühegi raskmetalli sisaldus ei ületa piirnorme ning sete ei pärine reoveest, mille ohtlike ainete sisaldus aasta jooksul ületab keskkonnaministri määruses nr 75 [2] sätestatud piirnorme. Põllumajanduses on töötlemata sette kasutamine keelatud. Kui kõik viidatud määruste nõuded on täidetud, loetakse reoveesete ja sellest valmistatud kompost keskkonnale ning inimeste ja loomade tervisele ohutuks väetiseks.

Ei töötlemata ega töödeldud reoveesette puhul nõuta ravimijääkide sisalduse analüüsimist. Keskkonnaministri määruse nr. 75 mürgiste ainete nimekirjas ei ole ühtki ravimit, kuigi on teada, et mõned neist on loodud mikroorganismide tapmiseks ning on mürgised ka mõnele makroorganismile. Reoveesette ravimijäägisisaldusele rahvusvahelistes ega siseriiklikes regulatsioonides tähelepanu ei pöörata vaatamata sellele, et paljude riikide teadlaste töödes on tõestatud, et mitmed ravimid reoveepuhastites ei lagune.

Keskkonna saastumine ravimijääkidega on viimase aastakümne jooksul muutunud oluliseks uurimisvaldkonnaks. Inimese või looma organismi läbinud ravimid väljuvad keskkonda kas muundumata kujul või metaboliitidena. Ravimijääke on leitud reovees, reoveesettes, settekompostis, sõnnikus, pinna- ja põhjavees ning sõnniku või reoveesettega väetatud mullas. Settekomposti kasutamisse põlluväetisena on siiani tõrjuvalt suhtutud seetõttu, et kardetakse selles sisalduda võivaid haigusttekitavaid mikroorganisme ja mürgiseid kemikaale.

Kui sete on nõuetekohaselt kompostitud ja kohustuslikud analüüsid tehtud, ei tohiks sedalaadi saasta turustamisvalmis kompostis olla. Ravimijääkidest tulenevat ohtu ei osata Eestis karta ega sellele mõelda ei sõnniku- ega reoveesettekomposti puhul. Mujal maailmas tehtud teadustööd näitavad, et suurfarmide veise-, sea- ja kanasõnniku ravimijäägisisaldus võib olla üsna suur ning ravimijäägid võivad väetamisel põldudele jõuda. Mõned neist säilivad mullas erakordselt kaua ning võivad avaldada negatiivset mõju mullaorganismidele ja mullast taimedesse migreeruda.

Ohud, mida põllumehed settekompostiga väetamisel enamasti kardavad (tõvestavate mikroorganismide ja parasiidimunade muldasattumine), on olemas ka sõnniku puhul ning võivad olla isegi suuremad, sest sõnnikut patogeenide suhtes keegi ei analüüsi. Ka ravimijääke võib sõnnikus olla rohkem kui settekompostis, sest sõnnikut tavaliselt ei kompostita. Tugiaine lisamine kompostitavale materjalile vähendab komposti ravimijäägikontsentratsiooni.

Kui palju ravimijääke väetamisega mulda jõuab, oleneb sellest, kui suur on olnud mingist farmist pärit sõnniku või konkreetse asula reovee ravimisisaldus. Sõnniku ravimijäägisisaldust on võimalik arvutada, kui on teada ravitud loomade arv ja neile manustatud ravimite kogused. Reovee puhul on asi keerulisem, sest asulate ravimikasutuse kohta andmed puuduvad. Ravimiameti ravimistatistika kajastab küll aasta jooksul Eesti müüdud ravimikoguseid, ent kus ja kui palju tarbitakse muudest riikidest toodud ravimeid või kui palju aegunud või üle jäänud ravimeid WC-pottidesse visatakse, jääb paraku teadmata. See, et ravimijääke reovees ja reoveesettes leidub, on maailmas ammu teada ning selle kohta on avaldatud mitmeid teadustöid. Üksikutes töödes on hüdrokultuurides või laborkatsetes uuritud ka ravimijääkide liikumist mullast taimedesse, ent enamasti nii suurte mulla ravimisisalduste korral, mida põllumullas tõenäoliselt ette ei tule. Laialdaselt kasutatavaid fluorokinolooni-, sulfoonamiidi- ja tertratsükliinirühma antibiootikume on leitud reoveest ja reoveesetetest.

Nüüd on rahvusvahelistes teadusajakirjades avaldatud ka esimese Eestis korraldatud uuringu tulemused ravimijääkide sisalduse kohta reoveesettes ja settekompostis ning nende liikumise kohta mullast toidutaimedesse [3, 4, 5]. Esimest korda maailmas uuriti antibiootikumide lagunemist reoveesette kompostimisel ning hinnati nende migreerumist mullast toidutaimedesse nii väikeste ravimisisalduste korral, kui võib reoveesettega väetatud mullas esineda. Uuringus osalesid kolme Eesti ülikooli (EMÜ, TÜ ja TTÜ) teadlased. Aastatel 2007–2008 uuriti kahe Eesti linna reoveesetet ja settekomposti. Arvestades ravimite stabiilsust mullas ja nende võimet taimedesse migreeruda, võeti vaatluse alla fluorokinoloonid, tetratsükliinid ja sulfoonamiidid. Neist ravimirühmadest valiti välja need, mida oli eelnevatel aastatel Eestis rohkem müüdud: tsiprofloksatsiin, norfloksatsiin, ofloksatsiin, sulfadimetoksiin, sulfametoksasool, tetratsükliin ja doksütsükliin, mis kõik kuuluvad laia toimespektriga antibiootikumide hulka.

Et reoveesette ega kompostväetise ravimisisalduse kohustuslikke piirnorme ei ole kehtestatud, võrreldi Eesti reoveesettest leitud ravimisisaldusi Euroopa Ravimite Hindamise Agentuuri Veterinaarravimite Komitee (EMEA/CVMP) soovitatud piirnormidega sõnniku ja sõnnikuga väetatud mulla ravimisisalduse kohta (vastavalt 100 ja 10 µg/kg). Nüüdseks on need normväärtused liiga suurtena kahtluse alla seatud. Euroopa Liidu Juhtiv Teaduskomitee (EU SSC) peab neid mitteteaduslikuks ning soovitab kõigile mulla mullaorganismidele ohutuks ravimisisalduseks 1 µg/kg. Mullamikroobide ravimresistentsuse teket välistavaks ravimisisalduseks soovitavad teadlased 0,01–0,1 µg/kg [6].

Tetratsükliine Tallinna ja Tartu reoveesettest ega kompostväetisest ei leitud. Sette sulfoonamiidisisaldus oli alati CVMP soovitatud piirnormist väiksem. Fluorokinoloonide keskmine sisaldus oli Tartus enamasti piirnormist suurem, Tallinnas ainult mõnel kuul. Maksimaalne fl uorokinoloonisisaldus oli Tallinnas suurem kui Tartus, ületades piirnormi kuni 15 korda, mis näitab, et reoveesette anaeroobne stabiliseerimine Tallinnas fluorokinoloonijääke lõplikult ei lagunda.

Anaeroobselt kääritatud sete loetakse keskkonnaministri määruses töödeldud setteks, mida võib põllumajandusväetisena kasutada. Õnneks järgneb Tallinnas sette anaeroobsele kääritamisele kompostimine turbaga, mis viib uuritud ravimite sisalduse aasta jooksul alla 1 µg kuivaainekilogrammi kohta. Kuue kuu vanuses kompostis, mis loetakse Tallinnas juba valminuks, olid fluorokinoloonid veel lagunemata. Järelikult oleks mõistlik Tallinnas kasutatava tehnoloogia korral töödelda komposti kauem kui kuus kuud, soovitatavalt terve aasta.

Erinevalt Tallinnast oli Tartus aastavanuse komposti fluorokinoloonisisaldus üsnagi suur ning tuvastati ka väike sulfametoksasoolisisaldus. EU SSC soovituste kohaselt ei ole sellise kompostiga väetamine keskkonnaohutu. Tartus segatakse tahendatud sete puukoorepuruga. Kompostiaunu segatakse regulaarselt kaheksa kuu vältel ning siis viiakse kompost järelvalmimisauna, mida enam ei segata. Keskkonnaministri määrust on täpselt järgitud: kompostiaunades tõuseb temperatuur üle 60 °C ja püsib nii pikka aega.

Bioloogiliste saastajate hävitamiseks peaks sellest piisama, fluorokinoloonid on aga termoresistentsed ning ei lagune isegi üle 100 °C temperatuuri juures. Teaduskirjanduses on viiteid fluorokinoloonide lagunemise kohta valguse toimel, millest võib järeldada, et nende lagunemisel mängib rolli eksponeeritus valgusele. Keskkonnaministri määrus ei anna ettekirjutusi, kui tihti ja kui pika aja jooksul peaks kompostiaunu enne turustamist segama. Tartu aastavanuse komposti fluorokinoloonisisaldus võis olla põhjustatud sellest, et aunu liiga vähe segati.

Kui komposti segatakse vaid kaheksa kuu jooksul, peaks kompost järelvalmima üle aasta, soovitatavalt kaks aastat. Nii Tallinna kui ka Tartu reoveesette ravimisisaldus oli kuude lõikes ebaühtlane, olenedes sellest, kui palju ravimeid reovette oli sattunud. Ebaühtlaseks jäi ka ravimisisaldus mõlema linna kompostiaunades. Segamisele vaatamata oli komposti ravimisisaldus auna ühes otsas sageli suurem kui teises. Uuriti ainult 2, 6 ja 12 kuu vanuseid kompostiaunu, seetõttu ei ole võimalik täpselt öelda, kui kaua peaks komposti segama, et ravimid täielikult laguneksid. Kuna reoveesette ravimisisaldus ajas muutub, oleks soovitatav settekomposti enne turustamist analüüsida ka ravimijääkide suhtes.

Eesti settekompostis leitud ravimijääkidest võivad mikroorganismidele, inimestele ja loomadele ohtlikuks osutuda fluorokinoloonid, mis kirjandusandmetel säilivad mullas erakordselt kaua: tsiprofloksatsiini poolestusajaks on mõõdetud kuni üheksa, ofloksatsiinil viis ja norfloksatsiinil neli aastat [7]. Keskkonnaministri määrus keelab reoveesette kompostväetise kasutamise maal, millel kasvatatakse köögivilja- või marjakultuure ning ravim- või maitsetaimi. Köögiviljakultuure ja ravim- või maitsetaimi tohib toiduks või söödaks kasvatada alles aasta pärast laotamist, teraviljade kohta see nõue ei kehti. Maal, millele on laotatud setet, ei tohi kahe kuu jooksul karjatada loomi ega sealt loomasööta varuda. Need piirangud on igati mõistlikud bioloogilise ohu vältimiseks, ent kui arvestada fluorokinoloonide erakordselt pikka säilivusaega mullas, ei pruugi ravimijääkide migreerumine taimedesse välistatud olla.

Ravimite migreerumist taimedesse uurisime kasvuhoones, kus taimi kasvatati lillepottides. Meie töö näitas, et taime ravimisisaldus oleneb selle sisaldusest mullas, mulla lõimisest, ravimi adsorptsioonist mullaosakeste külge, kasvuajast ja taimeosast. CVMP soovitatud mulla ravimisisalduse piirnorm 10 µg/kg ravimite migreerumist toidutaimedesse ei välista. Eriti ohustatud on liivasel maal kasvanud pika kasvuperioodiga taimed, mille söödav osa on mullas (kartul, porgand). Mullas, mille ravimisisaldus oli 500 ja 1000 µg/kg , kasvanud taimedes (kartul, porgand, lehtsalat) tuvastati ravimijäägisisaldusi, mis ületasid lihas ja piimas lubatavat (100 µg/kg). Mulla ravimisisaldus 10 000 µg/kg (10 mg/kg) oli mõnedele taimedele toksiline, mis tähendab, et kompostimata reoveesete ei pruugi ka haljastuväetisena alati ohutu olla. Taimedele mürgiseid ravimikontsentratsioone Eesti reoveesetetes ei tuvastatud.

Nisu ja salatitaimed jäid kasvult kängu (vt fotot) ja närbusid kasvuperioodi lõpuks, kartuli kasv aeglustus ja mugulad olid tunduvalt väiksemad kui kontrolltaimedel. Kas ravimid niisama kergesti jõuavad taimedesse ka põllumullast, vajab kontrollimist põldkatsetega.

Närbunud taimelehtedes ja kängujäänud kartulimugulates tuvastati eriti suuri ravimisisaldusi (mugulates üle 5000 µg/kg). Ravimijääke leiti ka nisuseemnetest, ent vähem kui loomsele toormele lubatud. Ometi võivad koos igapäevatoiduga väikestes kogustes omastatavad antibiootikumid soodustada organismis ravimresistentsete bakteritüvede arenemist, ning ravimresistentsust määravad geenid ohututelt bakteritelt patogeenidele üle kanduda. Multiresistentsed haigustekitajad on tänapäeval globaalne probleem, mis sunnib välja töötama järjest uusi, endistest tõhusamaid ravimeid.

Kokkuvõtteks võib öelda, et Eesti settekomposti kasutamist põlluväetisena ei ole vaja paaniliselt karta, ent teatud ohtu välistada ei saa. Et samad ohud on olemas ka suurfarmisõnnikuga väetamise puhul, jääb üle vaid tõdeda, et probleem vajab põhjalikumat uurimist. Sõnniku ravimijäägisisaldust ei ole Eestis seni üldse uuritud ja käesolev töö oli vaid kahes Eesti linnas ühe aasta jooksul sooritatud eeluuring. Reoveesette töötlemis- ja kompostimistehnoloogiate täiustamine võimaldaks viia komposti ravimijäägisisalduse miinimumini ning settest toota inimestele, loomadele, taimedele ja mikroorganismidele ohutut, suure toiteväärtusega põllu- ja haljastuväetist.

Viidatud allikad

1. Reoveesette põllumajanduses, haljastuses ja rekultiveerimisel kasutamise nõuded. Keskkonnaministri määrus nr 78, redaktsiooni jõustumise kuupäev 24.05.2004.
2. Nõuete kehtestamine ühiskanalisatsiooni juhitavate ohtlike ainete kohta. Keskkonnaministri määrus nr 75 (RTL 2003, 110, 1736).
3. Lillenberg, M., Yurchenko, S., Kipper, K., Herodes, K., Pihl, V., Sepp, K., Lõhmus, R., Nei, L. (2009). Simultaneous determination of fl uoroquinolones, sulfonamides and tetracyclines in sewage sludge by pressurized liquid extraction and liquid chromatography electrospray ionization-mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1216, 5949–5954.
4. Lillenberg, M., Yurchenko, S., Kipper, K., Herodes, K., Pihl, V., Lõhmus, R., Ivask, M., Kuu, A., Kutti,
5. , Litvin, S.V., Nei, L. (2010). Presence of fl uoroquinolones and sulfonamides in urban sewage sludge and their degradation as a result of composting. International Journal of Environmental Science and Technology, 7(2), 307–312. 5. Lillenberg, M., Herodes, K., Kipper, K., Nei, L. (2010). Plant uptake of some pharmaceuticals from fertilized soils. Proceedings of 2010 International Conference of Environmental Science and Technology, Bangkok, Thailand, 23–25 April, 2010, 161–164.
6. Montforts, M. H. M. M. (2005). The trigger values in the environmental risk assessment for (veterinary) medicines in the European Union: a critical appraisal. Performed by Expert Centre of Substances of the RIVM, Bilthoven, 21–37.
7. Walters, E., McClellan, K., Halden, R. U. (2010). Occurrence and loss over three years of 72 pharmaceuticals and personal care products from biosolids-soil mixtures in outdoor mesocosms. Water Res., 44 (20), 6011–6020.
8. Artikli autorid on MERIKE LILLENBERG (Eesti Maaülikool) ning EGGE HAIBA ja LEMBIT NEI (Tallinna Tehnikaülikooli Tartu Kolledž)
9. Artikkel ilmus Keskkonnatehnikas 8/2011, lk 16–18.

Foto: Mullas, mille ravimisisaldus oli 10 mg/kg (kolm esimest potti), idanesid nisutaimed halvasti ning kasv kängus. Foto: M. Lillenberg  

• Alates oktoobrist 2017 saab reoveesettekomposti sertifitseerida ning  nii vee-ettevõtjatel kui jäätmekäitlejatel on võimalus seda nüüd toota ja müüa. – Keskkonnameedia