Veden stabiilit isotoopit vedenhankinnan ja viemäriverkoston analysointityökaluna

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Veden stabiilit isotoopit vedenhankinnan ja viemäriverkoston analysointityökaluna"

Lasse Martti Hakola
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Veden stabiilit isotoopit vedenhankinnan ja viemäriverkoston analysointityökaluna Pekka M. Rossi*, Elina Isokangas, Heini Postila, Hannu Marttila Vesi-, energia- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikkö, n Vesihuolto 2019-päivät 1 Esityksen sisältö Veden stabiilit isotoopit: periaate Pohjavesi-pintavesi-yhteyksien selvittäminen - Järvet - Suot - Purot Kaivojen pintavesisignaali Viemäriverkkojen vuodot Yhteenveto 2 1

Veden stabiilit isotoopit: periaate Veden hapella ja vedyllä on isotooppeja 16 O/ 18 O ja 1 H/ 2 H, joiden suhteita vedessä voidaan käyttää merkkiaineena Isotoopeissa on sama määrä protoneita, mutta

2 Veden stabiilit isotoopit: periaate Veden hapella ja vedyllä on isotooppeja 16 O/ 18 O ja 1 H/ 2 H, joiden suhteita vedessä voidaan käyttää merkkiaineena Isotoopeissa on sama määrä protoneita, mutta eri määrä neutroneita - Eri paino - Käyttäytyvät eri tavalla veden kiertokulussa - Erityisesti haihdunta vaikuttaa 3 Veden stabiilit isotoopit: periaate Isotooppeja tarkastellaan vetyhappi-akseleilla Sateiden happi-vetyisotooppisignaali muodostaa suoran Suomessa pohjavesi muodostuu pääasiassa lumensulannasta ja syysssateista, muodostaen klusterin sadesuoralle Pintavedestä pääsee haihtumaan vettä, muodostaen oman haihduntasuoransa Miten tätä dynamiikkaa voidaan käyttää hyödyksi? Sade ja lumi Sade 4 2

Veden stabiilit isotoopit: periaate Isotooppeja tarkastellaan vetyhappi-akseleilla Sateiden happi-vetyisotooppisignaali muodostaa suoran Suomessa pohjavesi muodostuu pääasiassa lumensulannasta ja

3 Veden stabiilit isotoopit: periaate Isotooppeja tarkastellaan vetyhappi-akseleilla Sateiden happi-vetyisotooppisignaali muodostaa suoran Suomessa pohjavesi muodostuu pääasiassa lumensulannasta ja syysssateista, muodostaen klusterin sadesuoralle Pintavedestä pääsee haihtumaan vettä, muodostaen oman haihduntasuoransa Miten tätä dynamiikkaa voidaan käyttää hyödyksi? Sade ja lumi Pohjavesi Sade Haihduntaa pintavedestä 5 selvittäminen: Järvet Rokuan ~100 km 2 pohjavesialueen 66 järven pohjaveden roolin selvittäminen Näytteet elokuussa ja vertailu pohjavesinäytteisiin 6 3

selvittäminen: Järvet Isotooppien ja ilmastotietojen

osuus järven vedestä on pohjavettä Soveltuvin

4 selvittäminen: Järvet Isotooppien ja ilmastotietojen avulla jokaiselle järvelle saatiin arvio, kuinka suuri osuus järven vedestä on pohjavettä Soveltuvin suljettuihin järviin Isokangas. et al Hydrol. Earth Syst. Sci. 19, selvittäminen: Suot Miten määrittää pohjaveden rooli suoalueilla? Mesisuon alue Pohjois-Pohjanmaalla Lämpökamera ja veden stabiilit isotoopit Isokangas. et al Water Resour. Res., 53, doi: /2016wr

1002/2016wr019661 selvittäminen: Purot Edellisissä kohteissa tarkasteltiin myös purojen pohjavesiriippuvuutta

5 selvittäminen: Suot Suoalueelle kartta pohjaveden määrästä suon pintavedessä Virtauskaavio harjun ja suon yhteydestä mittausten perusteella 9 Isokangas. et al Water Resour. Res., 53, doi: /2016wr selvittäminen: Purot Edellisissä kohteissa tarkasteltiin myös purojen pohjavesiriippuvuutta Veden laadun, isotooppien ja lämpötilan yhdistelmä voi antaa purojatkumolle pohjavesivaikutteisuuden vyöhykkeet Isokangas. et al. Arvioinnissa 10 5

selvittäminen Isotoopit voivat toimia eri ympäristöissä selventämään pohjaveden roolia ekosysteemeille ja sitä kautta tarkentaa, onko jokin systeemi pohjavesiriippuvainen vai

Isotoopit voivat olla myös pienille vedenottamoille hyödyllisiä Esimerkki syksyltä 2018: 28 ottamoa, joista alustavan arvion mukaan ainakin kolmessa näkyy haihduntasignaalia

6 selvittäminen Isotoopit voivat toimia eri ympäristöissä selventämään pohjaveden roolia ekosysteemeille ja sitä kautta tarkentaa, onko jokin systeemi pohjavesiriippuvainen vai ei Käytössä pohjavesialueiden e-luokituksen apuna esim. Pohjanmaan jokialueilla ja Lapin alueella järvien suhteen 11 Kaivojen pintavesisignaali? Isotoopit voivat olla myös pienille vedenottamoille hyödyllisiä Esimerkki syksyltä 2018: 28 ottamoa, joista alustavan arvion mukaan ainakin kolmessa näkyy haihduntasignaalia Yhdelläkin oikein ajoitetulla kertanäytteellä voi saada arvokasta informaatiota, varsinkin jos veden stabiilien isotooppien vertailuaineistoa on saatavilla Riskienhallinnan arvokas työkalu? Pintavettä? 12 6

Stabiilien isotooppien käyttö jätevesiverkostossa Jos laitoksen pääasiallinen vedenlähde suorasti tai epäsuorasti on pintavesi, on isotoopeilla potentiaalia tarkastella vuotovesien tilannetta

7 Stabiilien isotooppien käyttö jätevesiverkostossa Jos laitoksen pääasiallinen vedenlähde suorasti tai epäsuorasti on pintavesi, on isotoopeilla potentiaalia tarkastella vuotovesien tilannetta verkostossa Suomen talviaikaiset olosuhteet luovat pitkän kuivan kauden, jolloin pintavesiä ei pääse verkostoon Voidaan tarkastella kuinka paljon pohjavettä pääsee verkostoon minimivirtaaman tilanteessa Voi selkeyttää tilannetta verkoston kunnon suhteen sekä sijoittumisesta pohjaveden pinnan suhteen 13 Yhteenveto Veden stabiilit isotoopit voivat olla arvokas työkalu pintavesi-pohjavesiyhteyksien selvittämiseen vedenhankinnan kohteissa, mutta tarvitsevat yleensä myös muita taustatietoja (esim. ilmastotekijät) Elina Isokankaan väitöstyö Quantifying groundwater dependence of boreal ecosystems using environmental tracers (, 2018) tarkastelee aihetta tarkemmin Stabiileja isotooppeja voidaan hyödyntää myös kaivovesien pintavesiriskien selvittämiseen jopa kertanäytteenotolla Pintavettä käyttävissä vesilaitoksissa veden stabiilit isotoopit tuovat lisätietoa jätevesiverkoston kunnosta 14 7

8 Kiitos! 15 8

Samankaltaiset tiedostot

Pohjavesimallinnus osana vesivarojen hallintaa ja pohjaveden oton suunnittelua

Pohjavesimallinnus osana vesivarojen hallintaa ja pohjaveden oton suunnittelua Pekka Rossi Tutkijatohtori Vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto Esityksen sisältö Vesi- ja ympäristötekniikan