VESI- JA YMPARISTOHALIITUKSEN MON 1 $ TE 5 ARJA

Transkriptio

1 .. VESI- JA YMPARISTOHALIITUKSEN MON 1 $ TE 5 ARJA Nro 611 PELTOLANNOITUKSEN VAIKUTUS POHJAYEDEN MTRAATHPITOISUUTEEN RENGON HARJULLA Leena Huttunen Esa Rönkä

2

3 VESI- JA YMPÄRISTÖHALLITUKSEN MONISTE$ARJA Nro 611 PELTOLANNOITUKSEN VAIKUTUS POHJAYEDEN MTRAATTIPITOISUUTEEN RENGON HARJULLA Leena Huttunen Esa Rönkä Vesi ja ympäristöhallitus Helsinki 1994

4 Tekijät ovat vastuussa julkaisun sisällöstä eikä siihen voida vedota vesi- ja ympäristöhallituksen virallisena kannanottona. Julkaisua saa vesi ja ympäristöhallituksen teknillisestä tutkimustoimistosta puh ISBN ISSN Painopaikka: Vesi ja ympäristöhallituksen monistamo, Helsinki 1994

5 3 KUVAILULEHTI Julkaisija Julkaisun päivämäärä Vesi ja ympäristöhallitus Tekijä(t) (toimielimestä: nimi puheenjohtaja, sihteeri) Leena Huttunen ja Esa Rönkä Julkaisun nimi (myös ruotsinkielinen) Peltolannoituksen vaikutus pohjaveden nitraattipitoisuuteen Rengon barjulla Julkaisun laji Toimeksiantaja Toimielimen asettamispvme Tutkimusraportti VYH Julkaisun osat Tiivistelmä Peltolannoituksen vaikutusta pohjaveden nitraattipitoisuuteen tutkittiin Rengon haijun tärkeällä pohjavesialueella, jolla viljellään etupäässä sokerijuurikasta, viljaa ja perunaa. Alueen peltoja on lannoitettu vuosina seoslannoitteiden lisaksi perunajauhotehtaan jatevesilietteella, jolloin joitakin kaivoja pilaantui Alueen 26 kaivon laatua alettim tarkkailla ymparivuotisesti kesasta 1985 lahtien aina vuoteen 1987 Tallom tarkkailuun jatettun viela 11 kaivoa, joista kaksi on luonnontilaisella alueella ja loput peltojen vaikutuspiirissa Naiden 11 kaivon vedenlaatua ja sen kehitysta esitellaan tassa raportissa Lannoitettujen peltojen vaikutuspiirissa olevien kaivojen keskimaaramen nitraattipitoisuus (20 mg/l) oli yii 60 kertainen luonnontilaisen alueen pitoisuuteen (0,3 mg/l) verrattuna. Suurin havaittu nitraattipitoisuus oli 84 mg/l. Kloridipitoisuus (14 mg/1) lannoitetulla alueella oli keskimaarin kuusinkertainen luonnontilaisen alueen pitoisuuteen (2,3 mg/1) verrattuna. Kaliumpitoisuuskin (3,5 mg/l) oli lannoitetulla alueella keskimäärin kuusinkertainen luonnontilaisen alueen pitoisuuteen (0,6 mg/1) verrattuna. Lannoitetun alueen kaivoissa pitoisuuserot olivat suuret. Korkeimmat nitraattipitoisuudet havaittiin lähellä haijun karkeaa ydinosaa sijaitsevassa kaivossa, josta noin 100 m päässä alkavat laajat sokerijuurikaspellot. Lähes yhtä suuret nitraattipitoisuudet olivat sokerijuurikaspeltojen ympäröimissä lähdekaivoissa haijun liepeillä. Ruohoa ja heinää kasvava suojavyöhyke kaivon ympärillä suojasi kaivoa nitraatilta, jos pellot olivat tasaisia, mutta jos pellot viettivat kaivolle pain suojavyohykekaan ei auttanut Kaltevien peltojen kawoissa sen sijaan kloridipitoisuudet olivat matalampia ilmeisesti suuremmasta pintavalunnasta johtuen Nitraaftipitoisuudessa ei ollut havaittavissa trendia jaksolla 1985/ /91 Pitoisuus oli suurin kaudella 1988/89, jolloin sadantakin oli suurin ja pienin kaudella 1986/87, jolloin sadantakin oli pienin. Asiasanat (avainsanat) Pohjavesi, pohjaveden nitraattipitoisuus, pohjaveden laatu, kaivot, peltolannoitus Muut tiedot Sarjan nimi ja numero 155N ISSN Vesi ja ympäristöhallituksen monistesarja nro Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Luottamuksellisuus 46 Suomi 24,40 mk Julkinen Jakaja Kustantaja Vesi ja ymparistohallitus Vesi ja ymparistohallitus Teknillinen tutkimustoimisto PL 250 puh. (90) Helsinki

6 4 Förfaftare (uppgifter om organet: namn, ordförande, sekreterare Leena Huttunen och Esa Rönkä PRESENTATIQNSBLAD Utgivare Utgivningsdaturn Vatten och miljostyrelsen Pubiikation (aven den finska titein) Akergödslingens inverkan på nitrathaiten i grundvattnet vid åsen i Renko Typ av pubiikation Uppdragsgivare Datum för tiilsättandet av organet Undersökningsrapport Vatten och miljöstyrelsen Publikationens delar Referat Akergödslingens inverkan på nitrathalten i grundvattnet undersöktes inom det viktiga grundvattenområdet som omfattar åsen i Renko; inom detta område odias främst sockerbetor, spannmål och potatis. Akrama på området har under åren gödslats, förutom med blandgödselmedel, även med avfallsslam från potatismjölsfabriken, varvid några brunnar förorenades. Vattenkvaliteten i de 26 brunnarna på området har, börjande från sommaren 1985 och ftam till år 1987, vant foremål for året runt pågående observation Darefter beholis annu 11 brunnar som observat;onsobjekt, av dessa ar två belagna på området som befrnner sig 1 naturtillstånd och de ovriga mom åkramas influensområden Vattenkvahteten och dess utveckhng 1 de ovannamnda 11 brunnarna presenteras i denna rapport. 1 de brunnar som befinner sig inom de gödslade åkramas influensområden, var medelvärdet av nitrathaltema (20 mg/l) mer än 60 gånger så stort som motsvarande halter (0,3 mg/l) på omrädet som befinner sig i naturstiflstånd. Den hogsta observerade rntrathalten var 84 mg/l Medelvardet av kloridhaltema (14 mg/l) och aven medelvardet av kahumhaltema (3,5 mg/1) var sex gånger så stort som motsvarande halter (Cl = 2,3 mg/1, K = 0,6 mg/1) på området som befrnner sig 1 naturtillstånd 1 brunnarna på det godslade området forekom stora skillnader 1 halter De hogsta rntrathalterna observerades i en brunn som ligger nära åsens kärnparti, som består av grovt material; på cirka 100 m avstånd från brunnen börjar vidsträckta sockerbetsåkrar. 1 källbrunnarna vid åsranden, som omges av sockerbetsåkrar, var nitrathaltema nästan lika höga. Den gräs och höbevuxna skyddszonen kring brunnen skyddade brunnen mot nitrat i de fail då åkrama var piana, men om åkrama siuttade mot brunnen var inte ens skyddszonen till hjalp 1 brunnarna på sluttande åkrar var daremot kloridhaltema lagre, uppenbarhgen som foljd av storre ytavrinning Under perioden 1985/ /91 kunde inte någon trend i nitrathalten påvisas. Haiten var störst under perioden 1988/89. varvid även nederbördsmängden var störst och minst under perioden 1986/87, då även nederbördsmängden var minst. Sakord (nyckelord) Grundvatten, n;trathalten 1 grundvattnet, grundvattenkvahtet, brunnar, åkergodsling Ovriga uppgifier Seriens namnoch nummer Vatten och miljöstyrelsens duplikatserie nr 611 Sidantal Språk 46 Frnska Distribution Vatten och miljöstyrelsen Tekniska forskningsbyrå tel (90) ISBN ISSN Pris Sekretessgrad 24,40 fin Offentlig Förlag Vatten och miljöstyrelsen PB Helsinki

7 5 DQCUMENTATIQN PAGE Published by National Board of Waters and the Envfronment Date of publication Author(s) Esa Rönkä and Leena Huttunen TitIe ofpubllcation Effect of farm fertilizers on nitrate concentration in groundwater on Renko ridge Type ofpublication Research report Commissioned by National Board of Waters and the Envfronment Parts ofpublication Abstract The effect on nitrate concentration in groundwater of fertilizers used on arable land was studied in the important groundwater area of Renko ridge, where the main crops are sugar beet, grain and potato. During the period, fields in the area were treated with compound fertilizers and also with waste sludge from a potato ilour factory, which polluted several wells. Round the year monitoring of twenty six wells in the area began in summer 1985, and went on until Monitoring then continued in the case of eleven wells, two of them in an area in a natural state and the rest close to cultivated fields. The present report analyses water quality and water quality trends in these eleven wells. The average nitrate concentration found in the wells near cultivated fields (20 mg/1) was over 60 times that of water in a natural state (NO3 = 0.3 mg/l). The highest nitrate concentration measured was 84 mg/l. The average chlorine concentration (14 mg/1) and also the average potassium concentration (3.5 mg/l) were six times as much as normal (Cl = 2.3 mg/l, K = 0.6 mg/l). There were substantial differences between wells in the area were fertilizers had been used, The highest concentrations were found in a well close to the rough cor& of the ridge, which was about 100 metres away from large sugar beer fields. The nitrate concentrations in spring wells on the fringes of the ridge, but surrounded by sugar beet fields, were nearly as high. Ä protective beit of grasses round a well proved to protect it from nitrate if the fields were fiat, but if they sloped towards the weli, this did not help. On the other hand, the chlorine concentrations in wells near sloping fields were lower, probably because of the larger surface runoff. No particular trends could be identified in nitrate concentrations in 1985/ /91. The figure was highest in the 1988/89 season, when the total precipitation figure was also highest, and lowest in 1986/87, when precipitation ws lowest. Keywords Groundwater, nitrate concentration in groundwater, groundwater quality, wells, field fertilization Other information Series (key title and no.) Mimeograph Series of the National Board of Waters and the Environment no. 611 ISBN ISSN Pages Language finnish Price Conlidentiality FIM Public Distributed by Publisher National Board of Waters and the Environment National Board of Waters and the Environment Technical Research Office P.O.Box 250, FN Helsinki, Finland P.O.Box 250, FIN Helsinki, Finland

8

9 SISÄLLYS 7 1 JOHDANTO 9 2 TUTMMUSALUE JA -AINEISTO Hydrogeologia Viljelykasvit ja lannoitteet Kaivovesinäytteet 11 3 TULOKSET JA TULOSTEN TÄRKASYELU Kaivokohtaiset nitraattipitoisuudet Sokerijuurikkaan viljelyalueen kaivot Perunan, viljan ja nurmen viljelyalueiden kaivot Lannoitetun peltoalueen ja luonnontilaisen alueen pohjaveden laatu Vuodenaikaisvaihtelu Nitraattipitoisuuden vuosivailitelu lannoitetulla peltoalueella 20 4 JOHTOPÄÄTÖKSET 22 KIRJALLISUUS 23 LHTFEET 1 Tutkimusalueella käytettyjen mineraalilannoitteiden ravinnekoostumukset 2 Tarkkailukaivojen nitraatin, hapen, kloridin ja koliformisten bakteerien (35 C) pitoisuuksien aikasaijat 3 Kaivokohtaiset keskiarvot kaikille määritetyille vedenlaatuominaisuuksille jaksolla Vuodenaikaiskeskiarvot luonnontilaisellaja lannoitetulla alueella kaikille määritetyille pohjaveden laatuominaisuuksille jaksolla

10

11 1 JOHDÄNTO 9 Pohjaveden nitraattipitoisuus on moninkertaistunut viimeisten vuosikymmenien aikana useissa Euroopan maissa. Suuntaus on huolestuttava, koska nitraatin tiedetään olevan terveydelle haitallistaja sen poistaminen pohjavedestä on nykyisillä vedenkäsittelytek niikoilla taloudellisesti kannattamatonta. Typpilannoitteiden käyttö on pohjoismaissa suurin pohjavesien typpikuormittaja. Geologisista eroista johtuen Suomessa (ja Ruotsissa) mtraatti ei voi kuitenkaan muodostua yhta suureksi ongelmaksi kuin Keski- Euroopassa, jossa akwferit ovat laajoja ja niiden pintaosa on yleensa sovehasta viljelysmaaksi Suomessa akviferit ovat kooltaan pieniä, ympäristöstään selvästi erottuvia (kohoavia) pitkittäishaijuja tai muita giasifiuviaalisia muodostumia. Muinaiset merivaiheet (Litonnamer;) ovat paikoin le;kanneet ja tasrntelleet harjuja niin, etta karkeat harjumateriaalit voivat olla kokonaan hienompien ainesten peitossa (piiloharjut). Yleensä, etenkin sisamaassa, kapeat harjuselanteet ovat mantymetsia ja pellot, m;kah niita on, sijaitsevat harjujen reuna-alueilla, joille on kerrostunut hienorakeisimpia maalajitteita. Piiloharjut voivat sensijaan olla kokonaan peltojen alla. Rengon harjun madaltunut alue on kauttaaltaan peltojen peittämä. Pelloilla viljellään etupäässä sokerijuurikasta, viljaa ja perunaa, joita lannoitetaan lähinnä seoslannoitteil la. Useita peltoja lannoitettiin vuodesta 1975 vuoteen 1984 myös perunajauhotehtaan jatevesilietteella, jolloin joitakin kaivoja pilaantui Alueen 26 kaivon vedenlaatua alettiin tarkkailla ympärivuotisesti kesästä 1985 lähtien. Sitä ennen oli tehty esiselvityksiä Suomen pohjavesien nitraattipitoisuudesta (Yrjänä 1983) sekä suusselvitys typen huuhtoutumisesta pohjaveteen (Akerla ym. 1985) ja raportoitu Rengon alueen korkeista nitraattipitoisuuksista (Vainio 1984). jo kiijalli Ympärivuotisten tarkkailukaivojen vedenlaatuaineisto on julkaistu vuoteen 1987 asti (Ronka ym 1987, Ronka 1988, Britschgi 1989) Niissa kaivot oli jaettu kolmeen luokkaan: luonnontilaisen alueen kaivot, normaalisti lannoitetun alueen kaivot ja voimakkasti lannoitetun alueen kaivot. Viimeiseen luokkaan laitettiin etupäässä sadetettujen peltojen vaikutuspiirissä olleet kaivot. Vuoden 1987 jälkeen kaivojen lukumaaraa supistettiin, koska pintaves;a todettiin paasevan kaivoihin, ja jaljelle jatettiin 10 kaivoa ja yksi lahde Niiden tarkkailua jatkettiin vuoden 1991 loppuun ja tulokset esitetaan tassa raportissa Luolutuksesta normaal;lannoitetun ja voimakkaastilannoitetun alueen kaivoihin luovuttiin, koska nitraattipitoisuudet telivat luokkien sisällä suuresti. Niinpä jaettiin kaivot vain kahteen luokkaan, nontilaisen alueen kaivoihin ja lannoitetun alueen kaivoihin ja lisäksi tarkasteltiin nitraattipitoisuuksia kaivokohtaisesti, koska nitraattipitoisuuserot eri kaivojen välillä olivat suuret. tarkkailu vaih luon Alueella yleisimmin kaytetty lannoite sisaltaa typen lisaksi runsaasti fosforia, kaliumia ja kloridia. Kalium ja suuri osa fosforista ovat maaperään tiukasti sitoutuvia, mutta kloridi on altis huuhtoutumaan. Savimaalla tehdyissä kokeissa on havaittu, että kloridia huuhtoutuu salaojavesien ja pintavesien mukana yhtä paljon (Turtola & Jaakkola 1986). Uuden suomalaisen tutkimuksen mukaan (Vuorenmaa 1994) maan kaytokaan maatalousvalta;silla latvavesistoalue;lla, joihin ei kohd;stu voimakasta pistekuormitusta, voi vesistöön tuleva kloridin ainevirta olla valtaosaltaan peräisin seoslannoitteista. Tämän takia myös kloridin pitoisuutta tutkittiin. Lisäksi tutkittiin näkyykö lannoituksen väheneminen nitraatti- ja kloridipitoisuuksien vähenemisenä.

12 TUTMMUSALUE JA AINEI$TO 2.1 Hydrogeologia Tutkimusalue on osa luode-kaakkosuuntaista kallioperän ruhjevyöhykkeeseen syntynyttä pitkää harjujaksoa. Aines harjun ydinosan kapeassa selänteessä on soraval taista, kerroksittaista kivista soraa, soraa ja hiekkaa Ydinosan kerrospaksuudet ovat pohjavedenpinnan yläpuolella suurimmillaan 20 - m. Harjun lievealueet ovat hiekkavaltaiset, yleisimmän lajitteen ollessa hienoa hiekkaa (Virkkala 1969). Harju kerää vettä ympäristöstään (=synkliininen), veden päävirtaussuunta on luoteesta kaakkoon ja vetta purkautuu Renkajokeen ja alueen jarvun Keskimaararnen vuosisa danta lahimmalla Ilmatieteen laitoksen saaasemalla, Kalvolan Pirttikoskella (noin 30 km Rengosta luoteeseen), oli tutkimusjaksolla 728,4 mm. Vedenhankintaa varten tehdyssä kartoituksessa Rengon harjujakso on jaettu kolmeksi tarkeaksi pohjavesialueeksi (Helsingin vesipiiri 1981), joiden antoisuus on yhteensa m3. Tämän tutkimuksen tarkkailukaivot ovat Rengon (antoisuus 7000 m3/d) ja Kiikkaran (antoisuus 2500 m3/d) tarkeilla pohjavesialueilla Rengon tarkean pohjavesi alueen Renkolan ja Isomäen vedenottamoilla (kuva 1) ei ole havaittu nitraattiongelmia. 2.2 Viljelykasvit ja lannoitteet Rengossa viljellään sokerijuurikasta, viljaa ja perunaa ja osa pelloista on nurmella. Forssa - veden virtaussuunnassa alaspäin) sokerijuurikasta ja viljaa. Sokerijuurikasta ja viljaa Hämeeniinnatien luoteispuoleila viljellään perunaa ja tiestä kaakkoon (johja vuoroviljellään samoilla pelloilla. Perunaa, joka on kloonnarka kasvi, lannoitetaan kloonvapaalla Y-annoksella n 1000 kg/ha, joka vastaa noin 60 - kg typpeä/ha. Sokenjuurikasta lannoitetaan nykyisin Booripitoinen Y-lannos 1 ila ja Typpinkas Y lannos 2 lia, niin etta typpea tulee noin kg/ha 1980-luvun alkupuolella Rengossa kuitenkin ylilannoitettiin, kun typpeä lisättiin 200 kg!ha. Sen jälkeen lannoitus laski non kg/ha ja $0 ja 90 lukujen taitteessa yleisen lannoitteiden käytön vähenemisen myötä lannoitus laski nykyisiin määriin. Lisäksi käytettiin kalisuolaa, mutta sen todettiin heikentavan sokerin saantia kasvista, joten nykyisin käytetään NaCY:a sekä Natriumpitoisia Y-lannoksia. Viljaa, joka Rengon alueella on etupaassa ohraa, lannoitetaan Typpirikas Y-lannos 2 ja 3:lla typpenä noin 60 - kg/ha. Myös nurmialueille käytetään typpilannoitteita. Tutkimusalueella on vain kaksi navettaa, joten karjanlannan levittaminen pelloille on vähäistä. Sokerijuurikkaan lannoiteen, Booripitoinen Y-lannos 1:n, ravinnepitoisuus koostuu etupaassa typesta, fosforista, kloorista ja kahumista Alueella kaytettyjen lannoitteiden tarkat ravinnekoosturnukset ovat liitteessä 1 (Kemira 1985).

13 11 Eräille lähinnä sokerijuurikasalueille on normaalilannoituksen lisäksi sadetettu perunajauhotehtaan jätevesiä vuosina Sadetuksilla lisätty typpimäärä oli esimerkiksi vuonna kg/ha (Britschgi 1989). 2.3 Kaivovesinäytteet Ka;vovesinaytteet on keratty 10 kaivosta ja yhdesta lahteesta kesasta 1985 lahtien vuoden 1991 loppuun Kaivot ovat saumaamattomia betomrengaskawoja Kaksi kaivoista sijaitsee luonnontilaisella alueella, joka on pääasiassa metsätalouskäytössä ja loput lannoitettujen peltojen vaikutuspiirissä (kuva 1). Peltoalueelta nitraatin huuhtou tumiseen vaikuttavia tekijöitä ovat mm. maalaji, routa, maanmuokkaus, lannoituksen määrä ja ajankohta, viljelykasvi, sademäärä ja orgaanisen aineksen hajoaminen. Kaikkien näiden tekijöiden merkitys tulee esille eri tavalla eri vuodenaikoina. Tämän vuoksi näytteenotto on pyritty rytmittämään mahdollisimman hyvin vuodenaikojen suhteen: talveen (tammi-helmikuu), kevääseen (toukokuu), kesään (kesä-heinäkuu), alkusyksyyn (syyskuu) ja loppusyksyyn. (marraskuu). Analyysiluettelo on varsin kattava (taulukko 1) ja raportissa kasitellaankin mtraatin hsaksi mm kloridm pitoisuuksia. 0 O5A Petto Hqrjun korkearokeinen ydinoso Vesistö Pohjaveden virtoussuunta Pohjovedenottamo Koivo vedenottamo 0 1 2km Kuva 7. Tutkimusalue.

14 12 3 TULOKSET JA TULOSTEN TARKASTELU 3.1 Kaivokohtaiset nitraattipitoisuudet Tutkitut kaivot olivat mm. sijainniltaan peltoffiin nähden, kunnoltaan ja veden laadul taan hyvin erilaisia Jokaisen kaivon n;traatin, hapen, kloridm ja kohformisten bakteerien (35 C) pitoisuuksien aikasarjat ovat liitteessä 2. Koliformiset bakteerit ovat osoituksena pintavesien pääsystä kaivoon. Nitraattipitoisuuskeskiarvot jaksolla olivat selvasti suurempia lannoitetun alueen kaivoissa kuin luonnontilaisen alueen kaivoissa (kuva 2). Nitraattipitoisuuserot lannoitetunkin alueen kaivoissa olivat suuret, pienin pitoisuuskeskiarvo (7,00 rng/1) oli lähteellä 50 ja suurin (39,19 mg/l) kaivolla 9. Myös kloridipitoisuudet olivat selvästi suurempia lannrntetun alueen kaivoissa kuin luonnontila;sen alueen kaivoissa Suurin pitoisuuskeskiarvo (27,04 mg/l) oli kaivolla 181. Happitilanne oli sensijaan useissa lannrntetun alueen kaivossa yhta hyva kuin lannoittamattoman alueen, joissakin jopa parempi. Useat vedenlaatuominaisuudet vaihtelivat kaivoittain. Kaivokohtaiset keskiarvot kaikille määritetyille vedenlaatuominaisuuksille ovat liitteessä 3. Lannoitetun alueen yhdeksästä kaivosta kuusi, kaivot 21, 36, 32, 181, 69 ja 9, sijaitsevat sokerijuurikaspeltojen vaikutuspiirissä, kaivo 15A pemnapellon vieressä, kaivoon 144 vaikuttavat lahmna nurmialueet, ja lahteeseen 50 lahinna vilja ja nurmialueet Sokerijuurikkaan viljelyalueen kaivot Nitraattipitoisuuskeskiarvo ylitti Sosiaali- ja terveysministeriön talousvedelle asettaman raja-arvon (Sosiaali- ja terveysm;msterio 1994), 25 mg/l, kolmessa kaivossa, joista kaivo 9 sijaitsee lähellä harjun karkeaa ydinosaa, mutta kaivot 69 ja 181 harjun liepeillä. Kaivossa 9 olivat suurimmat nitraattipitoisuudet (keskiarvo 39,19 mg/l, maksimi 84 mg/l). Nitraatin raja-arvo ylittyi melkein kaikissa näytteissä. Kaivon antoisuus oli hyva Sokerijuurikaspeltoja ei ole aivan kaivon laheisyydessa, mutta ylapuolisilta laajoilta Uudenkylän juurikasalueilta, noin 100 m päästä, on hydraulinen yhteys kaivolle. Uudenkylän alueella on myös yksi navetta. Aivan kaivon yläpuolella on lisäksi pieni mäntytaimikko, jonka lannoittaminen voi osaltaan nostaa kaivon nitraatti pitoisuuksia (vrt. Mälkki ym. 1988). Kaivon kloridipitoisuuskeskiarvo (11,27 mg!l) oli selvästi alhaisempi kuin kaivoilla 69 ja 181. Tämä voi johtua peltojen kaltevuuden aiheuttamasta pintavalunnasta, jonka mukana kloridi (ja myös osa nitraatista) huuh toutuu. Kaivot 69 ja 181 (Nevilän vesiosuuskunnan kaivo) ovat alunpitäen ylivuotolähteitä. Ne sijaitsevat sokerijuurikaspeltojen vahttomassa laheisyydessa ja kummankin vieressa on pelto-oja, jossa vedenpinta on kaivon vedenpinnan tasolla ja on todennäköistä, että ojista paasee vetta kaivoihin Kaivon 69 mtraattipito;suuskeskiarvo oli 36,18 mg/l ja havaittu maksimipitoisuus 66 mgil. Kaivon 181 vastaavat arvot olivat 33,30 mg/1 ja 60 mg/1. Nitraatin raja-arvo ylittyy muutamaa poikkeusta lukuunottamatta molempien kaivojen kaikissa näytteissä. Kaivossa 69 nitrattipitoisuus on ollut keväästä 1990

15 13 lähtien nousussa. Vastaavaa nousua ei ole havaittavissa kaivolla 181. Tämä johtuu ilmeisesti siita, etta kaivon 181 lahiymparistostoa salaojitettiin syksylla 1989 Korkean rntraatin lisaksi, kloridipito;suuskeskiarvot kaivoissa olivat korkeat (kaivolla 69 C1=25,92 mg/l ja kaivolla 181 Cl=27,07 mg/l) Kaivon 69 kunto on valttava, happiti lanne huono ja bakteere;ta esiintyi suunakin maana Kaivon 181 kunto ja happitilanne olivat sensijaan hyvat ja bakteereita esiintyi vahan Kaivossa 32 nitraattipitoisuuskeskiarvo (18,42 mg/l) oli huomattavasti pienempi kuin edellisissä kaivoissa ja vain muutama havainto ylitti raja-arvon (maksimi=41 mg/l). Kaivo sijaitsee harjun keskiosan ja Renkajoen välissä ja yläpuolisilla kaivoon (ja edelleen jokeen) viettavilla pelloilla viljellaan sokenjuunkasta Kaivo on kuitenkin pffiapiirissä, eivätkä pellot ole aivan sen vieressä. Kaivon kloridipitoisuuskeskiarvo (7,37 mg/l) oli alhainen rntraattipitoisuuteen verrattuna ilmeisesti samasta syy ta kuin kaivolla 9 eli peltojen kaltevuudesta johtuvasta pmtavalunnasta Kaivon happipiloisuus oli hyva, mutta bakteereita esiintyi aika-ajoin Kaivossa 36 nitraattipitoisuuskeskiarvo oli 12,16 mg/l. Kaivon vuosittaiset nitraattipi toisuusmaksimit ovat kuitenkin nousussa ja alkusyksyn 1991 havainto (27 mg/l) ylitti jo raja-arvon. Sokerijuurikaspellot ympäröivät tätä kaivoa, mutta maasto on tasainen. Kaivo on harjun hevealueella Se sijaitsee peltojen keskelle jatetylla aukealla, jolla kasvaa mohoa ja heinää. Suojavyöhykkeen leveys kaivon ympärillä on pienimmillään n 5 metria Kaivon kloridipitoisuuskesluarvo (10,80 mg/l) oli korkeampi kuin kawolla 32 Pintavesia paasee kaivoon ilmeisesti melko vahan ja veden laatu edustaa ehka parhaiten lannoitetun alueen kaivoista juuri maaperan lapi suotautuvan veden laatua Niinpä vaikka kaivoa kunnostamalla estettäisiin kokonaan pintavesien pääsy kaivoon se ei juurikaan parantaisi veden laatua. 50 mg/i NO3 CI Happi KAIVOKOHTAISIA KESKIARVOJA 20 LOJ IOA 5A A Kuva 2 Nitraaffi-, kloridi- ja happipitoisuuden keskiarvotjaksolla kaivoittain Kaivot on jarjestetty kasvavan nitraattipitoisuuden mukaan vasemmalta oikealle Kaivot 70A ja 5A ovat luonnontilaisen alueen kaivoja ja muut lannoitetun alueen kaivoja.

16 Kaivossa 21 (Uudenkylän vedenottamo) nitraattipitoisuuskeskiarvo oli 9,9$ mgil ja maksimi 19 mg/1. Kaivon yläpuolella ovat samat laajat Uudenkylän sokerijuurikasalu eet, joilta on hydraulinen yhteys korkeimman nitraattipitoisuuden omaavalle kaivolle 9 Kaivon kloridipitoisuuskeskiarvo (17,99 mg/l) oli kuitenkin paljon suurempi kuin kaivolla 9. Kaivo 21 sijaitsee Patterimäen rinteessä, Rapalammin rantahietikolla metria rantaviivasta Ojituksilla peltovedet on ohjattu kaivon sivuitse Rapalammiin Kaivon huonon happitilanteen syyna lienee oletettu hienoaineskerros pohjavedenpin nan ylapuolella, joka estaa happirikkaan veden suotautumista pohjaveteen Kaivo on kahdeksan tilan yhteiskäytössä. no Perunan, viljan ja nurmen viljelyalueiden kaivot Kaivossa 15Ä nitraattipitoisuuskeskiarvo (11,90 mgil) oli samaa luokkaa kuin sokerijuurikaspeltojen ymparoimalla kaivolla 36, mutta klondipitoisuuskeskiarvo (6,59 mg/l) oli selvästi pienempi. Kaivo sijaitsee Forssa-Hämeenlinnatien luoteispuolella, jossa viljellaan vain perunaa, sokerijuunkas-/viljapellot alkavat tien kaakkoispuolelta Perunapellot ymparoivat kaivoa, mutta suojavyohyke on pemmmillaank;n parin metrin levyrnen Peruna on kloorinarka kasvi ja sen lannoitteena kaytetaankin kloorivapaata Y-lannosta (liite 1). Kaivon veden kloridin täytyykin siten olla peräisin muista ihmistoimrnnoista, kuten jatevesista tai laheisen tien suolauksesta Kaivossa 144 oli pienempi nitraattipitoisuuskeskiarvo (8,32 mg/1) kuin edellisellä kaivolla, mutta suurempi kloridipitoisuuskeskiarvo (9,63 mg/1). Kaivolle viettävät rinteet ovat nurmipeltoa Lahistolla on myos navetta Sokenjuunkaspellotkaan eivat ole kaukana, mutta ne viettavat kawolta prnspain Renkajokeen Lähteen 50, Tervalammin lähteen, nitraattipitoisuuskeskiarvo oli 7,00 mg/l. Kloridipi toisuuskeskirvo (6,75 mg/l) oli samaa luokkaa kuin perunapeltojen ymparoimalla kaivolla ISÄ Lahde sijaitsee harjun karkean yt;men v;eressa ja purkautuu avopuron (ja edelleen Sulaja-lammen) kautta Renkajokeen. Lähteessä ei ole kaivorakenteita, vaan naytteet otettiin puron alkupaasta Lahteen ympar;sto on paikoin soistunutta metsaa, eika peltoja ole lahistolla Lahteen pohjoispuolisilta vilja- ja nurmipelloilta on kuitenkin todennakoisesti hydrauhnen yhteys lahteelle Tata puoltaa se, etta virtaussuunnassa lähteen yläpuolella sijaitsevan Kiikkaralammen nitraattipitoisuus oli heinäkuussa 1991 vain sadasosa (0,071 mg/l) Tervalammin vastaavan ajankohdan rntraatt;pitoisuudesta Lahteen havaintosarjassa on katkos vuoden 1986 loppusyksysta vuoden 1988 loppusyksyyn. 3.2 Lannoitetun peltoalueen ja luonnontilaisen alueen pohjaveden laatu Tutkimuksessa mukana olleista 11 kaivosta kaksi sijaitsi luonnontilaisella alueella ja 9 lannoitettujen peltojen vaikutuspiirissä. Lannoitetun alueen kaivojen nitraattipi toisuuserot olivat suuret. Kun lisäksi eräissä kaivoissa vuodenailcaisvaihtelut olivat suuret nitraattipitoisuus vaihteh jaksolla (Taulukko 1) Tasta syysta myos lannoitetun alueen nitraattipitoisuuskeskiarvo (20,24 mg/l) poikkesi huomattavasti mediaanista (15,00 mg/1). Myös kloridipitoisuuskesidarvo vailla 84 mg/l - 0,13 mg/l (13,99 mg/1) poikkesi samasta syystä jakson mediaanista (10,50 mg/l) maksimin ollessa 37 mg/1 ja minimin 1,5 mg/l.

17 15 Lähes kaikkien määritettyjen laatuominaisuuksien keskiarvot olivat lannoitetulla alueella korkeampia kuin luonnontilaisella alueella. Kokonaisfosforipitoisuudet olivat alueilla yhtä suuret (0,01 mg/1). Lannoitetulla alueella happipitoisuus (7,44 mg/1) oli alhaisempi kuin lannoittamattomalla alueella (9,02 mg/l). Lannoitetun alueen pohjavesi oli myös hieman happamampaa (ph=6,4$) kuin luonnontilaisen alueen pohjavesi (ph=6,70). Taulukko 1. Luonnontilaisen alueen ja lannoitetun alueen pohjaveden laatuominaisuuksien keskiawot, mediaanit ja ääriarvot jaksolla (N=havaintojen lukumäärä) Luonnontilainen alue Lannoitettu alue Keskiarvo Medi- Maksimi Minimi N Keski Medi- Maksimi Minimi N aani arvo aani Lämpötila C 4,90 5,20 7,50 0, ,75 5,60 11,70 0, appi mg/l 9,02 8,95 13,10 5, ,44 8,20 12,50 0, Happi 71,75 71,50 100,00 51, ,73 64,00 94,00 3, Sameus FTU 0,76 0,67 2,00 0, ,79 1,00 47,00 0, Johtokyky ms/m 7,08 6,70 11,00 5, ,30 19,00 44,00 4, mval/l 0,36 0,34 0,68 0, ,64 0,58 1,74 0, p11 6,70 6,70 7,70 6, ,48 6,40 8,60 5, Väri mg/l Pt 6,12 5,00 25,00 1, ,34 5,00 70,00 2, Permanganaatti mg/l KMnO4 5,75 4,80 23,00 0, ,85 4,80 76,00 0, Kokonaistyppi mg/l N tot 0,29 0,22 3,80 0, ,14 3,80 20,00 0, mg/l N02 0,00 0,01 0,01 0, ,01 0,01 0,09 0,00 mg/1 N03 0,32 0,22 1,20 0, ,24 15,00 84,00 0, Ammonium mg/l NH4 0,02 0,01 0,20 0, ,06 0,01 9,00 0, mg/l $04 9,31 8,70 16,00 3, ,20 20,00 58,00 0, Fosfaatti mg/l P04 0,01 0,01 0,05 0, ,02 0,01 0,67 0, Kokonaisfosfori mg/l P 0,01 0,01 0,04 0, ,01 0,01 0,31 0, Kloridi mg/l Cl 2,33 2,20 7,40 0, ,99 10,50 37,00 1, Rauta mg/l Fe 0,07 0,03 0,43 0, ,19 0,07 3,90 0, Mangaani mg/l Mn 0,02 0,01 0,14 0, ,04 0,02 0,40 0, Fekaaliset strep. kpl/100 ml Kolif.bakt.(35 C) kpl/ilo ml Fek.kolif,bakt.(44 C) kpl/ilo ml Kokonaiskovuus mmol/l 0,28 0,27 0,44 0, ,72 0,65 1,61 0, Natrium mg/l Na 3,15 3,00 4,80 1, ,68 7,00 24,00 1, Kalium mg/1 K 0,61 0,50 1,00 0, ,54 2,60 18,50 1, Kalsium mg/l Ca 7,86 8,40 11,00 2, ,36 18,00 52,00 4, Magnesium mg/l Mg 0,67 0,60 0,80 0,60 3 3,38 2,60 7,50 0,60 21 Älkaliniteetti Nitriitti Nitraatti Suifaatti kyll. 27

18 16 Lannoitetun alueen nitraattipitoisuuskeskiarvo (20,24 mg/l) oli yli kuusikymmenker tainen luonnontilaisen alueen nitraattipitoisuuskeskiarvoon (0,32 mg/l) verrattuna. Kolmessa lannoitetun alueen kaivossa (9, 69 ja 181) talousveden nitraattipitoisuusraja arvo ylittyi jatkuvasti maksirnin ollessa 84 mg/l. Kokonaistyppipitoisuuskeskiarvo lannoitetulla alueella (5,14 mg/l) oli vain noin 1$ kertainen luonnontilaiseen (0,29 mg/l) verrattuna. Ero nitraatin ja kokonaistypen suhdeluvuissa johtuu siitä, että luonnontilaisen alueen pohjaveden kökonaistypestä vain noin neljännes on nitraatin typpeä ja loppu lähinnä orgaanista typpeä. Lannoite tun alueen suurilla typpipitoisuuksilla sensijaan orgaanisen typen osuus on olematon nitraatin typpeen verrattuna ja kokonaistyppi on siellä käytännössä kokonaan nitraatin typpeä. Nitriittipitoisuuskesk;arvo oli luonnontilaisella alueella nolla ja lannoitetullakin alueella pieni (0,01 mgil). Lannoietun alueen maksimipitoisuus (0,09 mgil) ylsi kuitenkin lähelle talousvedelle asetettua raja-arvoa, 0,1 mg/l. Tämä ainoa korkea pitoisuusliavainto poikkeaa kuitenkin niin paljon kyseisen kaivon muista havainnoista, että sitä ei voida pitää luotettavana. Ammoniumpitoisuus oli lannoitetulla alueella kolminkertainen (0,06 mgil) luonnonti laiseen alueeseen (0,02 mg/l) verrattuna, mutta mediaanit ovat yhtäsuuret (0,01 mg/l). Lannoitetun alueen maksimipitoisuus (9 mg/l) ylittää kuitenkin reilusti talousvedelle asetetun raja-arvon, 0,5 mg/l, mutta kuten nitriittimaksimin kohdalla, tämäkin on yksi poikkeava havainto, jota ei voida pitää luotettavana. Kloridipitoisuus on lannoitetulla alueella noin kuusinkertainen (13,99 mg/l) lannoitta mattornaan (2,33 mg/l) verrattuna alittaen kuitenkin selvästi talousvedelle asetetun raja-arvon, 100 mg/l, ja tavoitearvonkin, < 25 mg/l. Lannoitetun alueen kaivoissa 181 ja 69 kloridin tavoitearvo kuitenkin ylittyi jatkuvasti maksimipitoisuuden ollessa 37 mg/l. Kaliumpitoisuuskin oli lannoitetulla alueella noin kuusinkertainen (3,54 mg/l) luon nontilaiseen (0,61 mg/l) verrattuna ja magnesiumpitoisuus (3,38 mg/l) viisinkertainen lannoittamattomaan (0,67 mg/1) verrattuna. Magnesiumanalyysejä tehtiin kuitenkin vain vuosina 1986 ja 1990 (21 analyysiä, 1-3 näytettä kaivoa kohti). Rautapitoisuus oli lannoitetulla alueella (0,19 mg/1) melkein kolminkertainen lan noittamattomaan verrattuna (0,07 mg/l) jääden vain niukasti alle talousveden raja arvon, 0,2 mg/l. Rautapitoisuusongelmia esiintyi lannoitetun alueen kaivoissa 21 ja 144 maksimipitoisuuden ollessa 3,9 mg/l. Fosfaattipitoisuus oli lannoitetulla alueella kaksinkertainen (0,02 mg/1) lannoittamatto maan (0,01 mg/l) verrattuna, mutta mediaanit olivat yhtäsuuret (0,01 mg/l). Keskiar voi en ero aiheutuu lähinnä yhdestä poikkeuksellisen suuresta pitoisuushavainnosta (0,67 mg/1) kaivolla 144, jota kuitenkin voitaneen pitää luotettavana.

19 Vuodenaikaisvaihtelu Pohjaveden laatu vaihtelee pohjaveden muodostumisen vuodenaikaisvaihtelun seu rauksena; pohjavettä muodostuu etupäässä keväällä kevätvalunnan seurauksena ja syksyllä syyssateista. Kesällä pohjavettä ei juuri muodostu, vaan kesän sateet menevät kasvien käyttöön. Talvella pohjavettä taas ei muodostu pakkasen ja roudan takia, mutta jos ilma talven aikana lauhtuu ja lumi sulaa, niin hiekkamaassa routa kyl.lii läpäisee vettä (Lemmelä & Tattari 1986). Lannoitetulla alueella pohjaveden laadun vaihtelut aiheutuvat myös viljelyn kierrosta. Vaikka lannoitus tapahtuukin etupäässä kesällä, lannoitteiden ravinneylijäämät huuhtoutuvat (pinta- ja) pohjaveteen erityisesti syksyllä sadon korjuun jälkeen paljaalta maalta syyssateiden mukana. Vuodenaikaisvaihtelua esiityi nitraatin lisäksi lähinnä kloridin ja hapen pitoisuuksissa (kuva 3 a) sekä natriumin, kaliumin ja kalsiumin pitoisuuksissa (kuva 3 b). Kaikkien määritettyjen laatuominaisuuksien vuodenaikaiskeskiarvot luonnontilaisella ja lannoitetulla alueella on esitetty liitteessä 4. Lannoitetun alueen nitraattipitoisuuskeskiarvo oli talven jälkeen alhaisimrnillaan (kevätkeskiarvo 15,56 mg/1) ja kohosi tasaisesti alkusyksyyn (22,71 mg/l) saakka. Syksyn korkeat pitoisuudet aiheutuvat syyssateista ja kasvukauden loppumisesta. Myos luonnontilaisella alueella nitraattipitoisuus oli alkusyksyllä suurin (0,43 mg/l) ja pienin keväällä (0,25 mg/l). Kloridipitoisuuksien vuodenaikaisvaihtelut olivat lannoitetulla alueella samaa suuruus luokkaa kuin luonnontilaisella alueella, vaikka kloriditaso olikin lannoitetulla alueella korkeampi. Lannoitetulla alueen kloridipitoisuuskin oli pienin keväälää (13,61 mg/l), mutta suurin vasta talvella (14,57 mg/l). Luonnontilaisellalla alueella pitoisuus oli pienin alkusyksyllä (1,92 mg/l) ja suurin loppusyksyllä (2,65 mg/l). Happipitoisuus oli lannoitetulla alueella korkein talvella (7,83 mg/l) lasiden sitt cii tasaisesti alkusyksyä (7,21 mgll) kohti. Luonnontilaisenkin alueen happipitoisuu i suurin talvella (9,47 mg/l), mutta matalin jo kesällä (8,54 mg/l). Luonnontilaisella alueella natriumin, kalsiumin ja kaliumin pitoisuuksissa ei juuri oli vuodenaikaisvaihtelua. Lannoitetulla alueella kalsiumpitoisuus nousi alkusyksyllä (22,02 mg/1) muulloin tasaisesta noin 20 rng/l arvostaan. Samaan aikaan natriuni ja kaliumpitoisuudet olivat pienimmillään (Na=7,15 mg/l, K=3,18 mg/l). Kahumpitoisuus oli suurin keväällä (3,91 mg/l). Nitraatin ja kloridin vuodeaikaisvaihtelu oli erilainen eri kaivoissa. Erittäin suuri vuodenaikaisvaihtelu oli kaivossa 9 (liite 2/11).

20

21

22 Nitraattipitoisuuden vuosivaihtelu lannoitetulla peltoalueella Lannoitetun alueen nitraattipitoisuustrendiä haluttiin tutkia, koska lannoitus alueella on vähentynyt. Kahdeksankymmentäluvun alussa Rengon sokerijuurikaspeltoja ylilannoi tettiin typen suhteen, lannoitemäärien ollessa jopa 200 kg typpeä/ha ja joitakin peltoja lisäksi sadetettiin perunajauhotehtaan jätelietteellä. Sitten lannoitus pieneni tasolle kg typpeä/ha ja $0 ja 90 lukujen taitteessa edelleen tasolle typpeä/ ha. 150 kg Tutkimusjakso mukaan viisi, kun ajoilettiin kausi kesäkuun alusta seuraavan vuoden toukokuuhun (eli 1991 on lyhyt trendien tarkasteluun. Täysiä vuosia saatiin kaudet 85/86, 86/87, 87/88, 88/89 ja 90/91). Tämä siitä johtuen, että näytteitä ei ole otettu vuoden 1989 loppusyksyllä eikä sitä seuraavana talvena Lähde 50 ei ole tarkastelussa mukana, koska sen havaintosarj assa on pitkä katkos. Nitraattipitoisuudessa ei ole havaittavissa laskevaa trendiä (kuva 4). Pitoisuuskeskiarvo oli suurin (19,3 mg/l) kaudella 88/89, jolloin sadantakin oli suurin ($00,8 mm) ja pitoissuus oli pienin (15,1 mg/1) kaudella 86/87, jolloin sadantakin oli pienin (645 mm). Pelkkä sadanta ei kuitenkaan selitä nitraatin määrää; kaudella 90/9 1 nitraattia oli lähes saman verran (18,8 mg/l) kuin maksimikaudella, vaikka sadanta (653,4 mm) oli minimikauden luokkaa. Ero voi aiheutua talvien välisistä eroista; talvi 1985/86 oli - harvinaisen kylmä ja syväroutainen talvet 88/89 ja 90/91 taas leutoja ja vähäroutai sia (Huttunen & Soveri 1993). Kasvihuoneilmiön seurauksena talvet tulevat Suomessa leudommiksi (fortelius ym. 1992), mikä lisää sadantaa ja edelleen typen huuhtoutu mista. Kloridipitoisuus on laskenut kaudesta 85/86 kauteen 87/88, mutta hieman noussut kaudella 90/91. Kloridista puuttuu kauden 89/90 lisäksi ympärivuotinen havaintosarja kaudelta 88/89, koska alkusyksyn 1988 havainto puuttuu. Yksittäisissä kaivoissa ei ole havaittavissa selvää trendiä nitraatin kasvusta tai vähenemisestä jaksolla (liite 2). Kaivolla 69 on nitraattipitoisuus kuitenkin kesästä 1990 lähtien nousussa. Kaivoilla 36 ja 9 taas näyttävät nitraatti pitoisuuden vaihtelut kasvaneen vuodesta 1989 lähtien, mikä voi olla lauhojen talvien vaikutusta.

23

24 4 JOHTOPÄÄTÖKSET 22 Lannoitettujen peltojen vaikutuspiirissä olevien kaivojen keskimääräinen nitraattipitoi suus (20,24 mg/1) oli yli 60 kertainen luonnontilaisen alueen pitoisuuteen (0,32 mg/l) verrattuna. Suurin havaittu nitraattipitoisuus oli 84 mg/1. Kloridipitoisuus lannoitetulla alueella (13,99 mgil) oli noin kuusinkertainen luonnontilaiseen alueeseen (2,33 mg/l) verrattuna Kahumpitoisuuskm oli lannoitetulla alueella (3,54 mg/l) keskimaarrn kuusinkertainen luonnontilaiseen alueeseen (0,61 mg/l) verrattuna. Lannoitetun alueen kaivojen nitraattipitoisuuskeskiarvo oli sama kuin aiemman tutkimuksen mukaan voimakkaasti lannoitetun alueen kaivoissa (Bntschgi 1989) Luonnontilaisen alueen kaivojen nitraattipitoisuus oli sen sijaan Britschgin (1989) tutkimuksessa noin nelinkertainen (1,2 mg/l) tässä tutkimuksessa mukana olleiden kaivojen pitoisuuksiin verrattuna Tahan tutkimukseen vahttiinkin kaivot, joiden näytteet edustivat parhaiten pohjaveden laatua. Lannoitetun alueen nitraattipitoisuuskeskiarvo oli talven jälkeen alhaisimmillaan (kevatkeskiarvo 15,56 mg/l) ja kohosi tasaisesti alkusyksyyn (22,71 mg/l) saakka Syksyn korkeat pitoisuudet aiheutuvat syyssateista ja kasvukaudenloppumisesta. Myös luonnontilaisella alueella nitraattipitoisuus oli alkusyksyllä suurin (0,43 mg/l) ja pienin kevaalla (0,25 mg/l) Lannoitetun alueen kaivojen nitraattipitoisuuserot olivat suuret. Kun eräissä kaivoissa esiintyi viela suurta vuodenaikaisvaihtelua, mtraattipito;suus vaihteli valilla 84 mg/l - 0,13 mg/l Kolmessa lannoitetun alueen kaivossa talousveden rntraattipitoisuusraja arvo ylittyi jatkuvasti. Korkeimmat nitraattipitoisuudet havaittiin lähellä harjun karkeaa ydinosaa sijaitsevassa kaivossa, josta noin 100 m päässä alkavat laajat sokerijuurikas pellot, )oilta Britschgmkin (1989) mukaan on hydrauhnen yhteys kaivoille Lahes yhta suuret nitraattipitoisuudet olivat sokerijuurikaspeltojen ymparoimissa lahdekaivoissa harjun liepeillä. Näiden kaivojen vieressä olivat pelto-ojat, joista ilmeisesti pääsee vesiä kaivoihin. Ruohoa ja heinää kasvava suojavyöhyke kaivon ympärillä suojasi kaivoa mtraatilta, jos pellot olivat tasaisia, mutta jos pellot viettivat kaivolle pain suojavyohykekaan ei auttanut Kaltevien peltojen kaivoissa sen sijaan kloridipitoisuu det olivat matalampia ilmeisesti suuremmasta pintavalunnasta johtuen. Lannoitetun peltoalueen rntraattipitoisuudessa ei ollut havaittavissa trendia jaksolla 1985/ /91. Pitoisuus oli suurin (19,3 mg/l) kaudella 1988/89, jolloin sadanta km oli suurin (800,8 mm) ja pienin (15,1 mg/l) kaudella 1986/87, jolloin sadantakin oli pienin (645 mm). Kun kahden kauden sadannat olivat samat, nitraattipitoisuudet olivat selvästi suuremmat kautena, jonka talvi oli leudompi. Kasvihuoneilmiön seu rauksena talvet tulevat Suomessa leudommiksi ja ninsassateisimmiksi mikä lisää typen huuhtoutumista. Pohja es;en suojelemiseksi harjualueiden peltoja tulisi lannoittaa vain sen verran kuin kasvit pystyvät ravinteita käyttämään. Harjujen reuna-alueiden pelloilta pohjavesiin tulevaa kuormitusta, jolla on merkitystä erityisesti synkliinisillä reunoilla, voitaisiin pienentää salaojituksella. Tästä aiheutuvaa pintavesikuormitusta voitaisiin pienentää mahdollisesti nk, säätösalaojitusmenetelmällä (Vakkilainen & Paasonen-Kivekäs 1992), joka soveltuu parhaiten juuri hiekka-, hieta- ja karkeimmille hiesumaille. Yhdysvaltalaisen tutkimuksen mukaan sen avulla huuhtoutuvan kokonaistypen määrä väheni jopa 45 % perinteiseen salaojitukseen verrattuna. Menetelmän soveltuvuutta Suomen oloihin tutkitaan parhaillaan.

25 KIRJALLISUUS 23 Britschgi, R, Tutkimus peltolannoituksen vaikutuksesta pohjaveden kemialliseen koostumukseen ja laatuun Rengon maanviljelysalueella. Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja nro 172. Fortelius, C., Holopainen, E., Kaurola, 1., Ruosteenoja, K Ilmastomallit ja - skenaariot. Suomalainen ilmakehämuutosten tutkimusohjelma. Tutkimusten välirapor tit. Kanninen, M. & Anttila, P. (toim.) VAPK-kustannus. Helsinki Helsingin vesipiiri Tärkeät pohjavesialueet, Rengon kunta. Helsinki. Huttunen, L. & Soveri, J., Luonnontilaisen roudan alueellinen ja ajallinen vaihtelu Suomessa. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja - sarja A nro 139. Kemira Oy, Lannoitteiden ominaisuudet ja käyttö. Helsinki, Kemira Oy. 67 s, Lemmelä, R. & Tattari, 5., Infiltration and variation of soil moisture in a sandy aquifer. Geophysica 22:1-2. s Rönkä, E., Valvontatehtävät käynnistivät pohjaveden nitraattipitoisuutta selvittävän tutkimusprojektin. Geologi nro 4-5. s Rönkä, E., Soveri, J. & Hyyppä Pohjaveden typpipitoisuuksista. Kuopion vesitutkimuspäivät Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesaija nro 45. Sosiaali- ja terveysministeriö Sosiaali- ja terveysministeriön päätös talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista N:o 74/94. Turtola, E. & Jaakkola A., Viljelykasvien lannoituksen ja sadetuksen vaikutus kaliumin, kalsiumin, magnesiumin, natriumin, suifaattirikin sekä kloridin huuhtoutumiseen savimaasta. Maataluden tutkimuskeskuksen tiedote 17/86. Vainio, E., Typpiyhdisteet maatalouden kaivovesissä, Vesihallituksen monis tesarja nro 240. Virkkala, K., Hyyppä, J. & Valovirta, V., Hämeenlinnan maaperäkartan selitys. Otaniemi s. Vakkilainen, P. & Paasonen-Kivekäs, M.,1992. Lannoituksen ja kuivatustoirnenpitei den vaikutus maa- ja pohjaveden laatuun. Maatalous- ja vesienkuormitus. Yhteistut kimusprojektin tutkimusraportit. Rekolainen, S. & Kauppi, L. (toim.). Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesaija nro s Vuorenmaa, J., Maatalouden seoslannoitteista vesistöihin tuleva kloridikuormi tus Pro cradu tyo, Helsingin yliopisto, Limnologian a ymparistonsuojelun laitos

26 24 Yrjänä, E-R., Esiselvitys korkeiden nitraattipitoisuuksien esiintymisestä pohjavesissä. Vesihallituksen monistesarja nro 156. Äkerla, H., Hatva, T., Latostenmaa, H. & Sipilä, A., Esiselvitys typen kulkeutu misesta pohjavesiin peltoviljelyssä. Vesihallituksen monistesarja nro 335.

27 25 LIITE 1/1 LIITE 1. TUTMMUSALUEELIA KÄYTETTYJEN MINERAALILANNOIT TEIDEN RAVINNEKOOSTUMUKSET (KEMIRA 1985). BOORIPITOINEN Y-LÄNNOS 1 Ravinnepitoisuudet Kokonaistyppi N 10,0 Nitraattityppi N03-N 2,8 Fosfori P 8,7 (20 ¾ P2O) Vesiliukoinen fosfori P 7,0 (16 ¾. P205) Kalium K 16,6 (20 ¾ K,O) Magnesium Mg 1,5 Boori 3 0,16 Seleeni Se 0,0016 Kalsium Ca 1,0 Rikki S 4,1 Natrium Na 0,2 Rauta Fe 0,2 Kloori Cl 15,9 ¾ KLO ORIVÄPÄÄ YLÄNNOS Ravinnepitoisuudet Kokonaistyppi N 7,0 Nitraattityppi N03-N 0,5 Fosfori P 10,5 (24 ¾ P205) Vesiliukoinen fosfori P 8 7 (20 ¾ P205) Kalium K 11,6 (14 ¾ K20) Magnesium Mg 2,5 Boori B 0,15 Kupari Cu 0,4 Mangaani Mn 1,0 Rauta Fe 0,1 Seleeni Se 0,0016 Kalsium Ca 1,5 Rikki S 10,7 Natrium Na 0,5 Kloori Cl 0,4 KÄLISUOLÄ Ravinnepitoisuudet Kalium K 49,8 (60 % K20) Rikki 5 0,1 Magnesium Mg 0,1 Natrium Na 1,0 Kloori Cl 47,6

28 LWfE 1/2 26 TYPPIRIKAS Y-LÄNNOS 1 NPK Ravinnepitoisuudet Kokonaistyppi N 26,0 Ammoniumtyppi NH4-N 14,0 Nitraattityppi N03-N 12,0 fosfori P 3,0 Vesiliukoinen fosfori P 2,1 Kalium K 3,0 Rikki 5 1,5 Magnesium Mg 0,5 Boori 3 0,03 Seleeni Se 0,0006 Kalsium Ca 2,0 Natrium Na 0,2 Rauta Fe 0,1 Kloori CI 3,7 ¾ TYPPIRIKAS Y-LÄNNOS 2 NPK Ravinnepitoisuudet Kokonaistyppi N 20,0 Ammoniumtyppi NH4-N 11,5 Nitiaattityppi N03-N 8,5 Fosfori P 4,0 Vesiliukoinen fosfori P 2,8 Kalium K 8,0 Rikki 5 3,0 Magnesium Mg 1,0 Boori B 0,03 Seleeni Se 0,0006 Kalsium Ca 2,0 Natrium Na 0,2 Rauta Fe 0,1 Kloori Cl 7,5 TYPPIRIKAS Y-LÄNNOS 3 NPK Ravinnepitoisuudet ¾ Kokonaistyppi N 18,0 Arnmoniumtyppi NH4-N 10,5 Nitraattityppi N03-N 7,5 Fosfori P 5,0 Vesiliukoinen fosfori P 3,5 Kalium K 10,0 Rikki S 2,0 Magnesium Mg 1,0 Boori 3 0,03 Seleeni Se 0,0006 Kalsium Ca 2,5 Natrium Na 0,3 Rauta fe 0,2 Kloori CI 11,0

29 27 LIITE 2/1 f - LIITE 2. TARKKAILUKÄIVOJEN NITRAATIN, HAPEN, KLORIDIN JA KOLIFORMISTEN BAKTEERIEN (35 C) PITOISUUKSIEN AIKASAUAT luonnontilaisella alueella - -maaperä soraaja hiekkaa KAIVOIOA Yläjrven rannalla mgil N vuosi vuosi 92 8 mgil CI vuosi kpl! Kolif.bakt. 100m1 (35C) vuosi 92

30 9 LIITE 2/ luonnontilaisella alueella - - maaperä sotaa ja hiekkaa - syvyys 7 m KAIVO 5A hyväkuntoinen 1,5 mgil N vuosi mg/i vuosi 92 8 mg/icl vuosi kpl! Kohtbakt. loomi (35C) vuosi 92

31 29 LIITE 2/3

32 LIITE 2/ lannoitetulla - pintamaaperä alueella - hiesua syvemmällä - hiekkaa ja soraa KAIVO 144 syvyys melko 7,5 m hyväkuntoinen 30 :: mg/l N vuosi mg/l Happi 1: vuosi mg/l Cl vuosi kpl! Kolifbakt loomi (35C) vuosi 92

33 31 LIITE 2/ lannoitetulla alueella syvyys 5,6 m vedenottamo, joka 8 tilan käytössä KAIVO 21 - Patterimäen rinteessä vuosi mg/l Happi 1 cop vuosi mgil 30 CI «vuosi kpl! 100m vuosi 92

34 9 LIITE 2/6 32 lannoitetulla alueella - - maaperä - syvyys silttiä ja hiekkaa - 5,3 m KAIVO 15A lähellä kunto harjun katkeaa ydinosaa välttävä ninq3 20 IO\/ vuösi mgil Happi 14 p vuosi mg/l vuosi kpl! loomi vuosi 92

35 - lannoitetulla 1 33 LIITE 2/7 KAIVO 36 alueella - pintamaaperä hiesua syvemmällä hienoa - harjun liepeillä soraa - kunto välttävä 30 mgil vuosi mgil vuosi imgil 30 CI E vuosi kpl! 100m vuosi 92

36 LIITE 2/ maaperä - lannoitetulla alueella silttiä ja hiekkaa syvyys 5,3 m KAIVO harjun keskiosien ja Renkajoen välissä hyväkuntoinen mgi? N vuosi mgil vuosi mgil CI pp vuosi kpl! looml vuosi 92

37 KAIVO LIITE 2/9 - lannoitetulla alueella - harjun liepeillä - alunperin antoisuudeltaan 500m3 / vrk kaivon kansi uusittu heinakuussa 1987 avolahde 80 mg/l 60 L 15 mg/l Happi 10 ppog go vuosi mg/l 30 cl vuosi kpl! IOOml Kolif. bakt vuosi 92

38 LIITE 2/ lannoitetulla alueelta - maaperä silttiä - ylivuotolähde ja hiekkaa KAIVO 69 - kaivon kunto valttava mgil 80N03 60 :: ppdp Og vuosi mgii Happi vuosi mg/l CI pg vuosi kpl! loomi vuosi 92

39 37 LIITE 2/11 - lannoitetulla alueella - maaperä soraa, hiekkaa ja silttiä - syvyys 7,5 m KAIVO 9 - lähellä harjun katkeaa ydinosaa - hyväkuntoinen

40 L CJ2 Kaivo 5A Luonnontilainen alue Kaivo 1OÄ Luonnontilainen alue Keski- Medi- Maksimi Minimi N Keski- Medi- Maksimi Minimi N arvo aani arvo aani Lämpötila Happi mg/ ilappi kyll $ameus FTU Johtokyky m$/m Älkaliniteetti mval/i p Väri mg/l Pt Permanganaatti mg/l KMnO Kokonaistyppi mg/l 11 tot Nitriitti mg/l , : Nitraatti mg/ ä Ammonium mg/l $ulfaatti mg/l $ Fosfaatti mg/l P Kokonaisfosfori mg/l P Kloridi mg/l Cl Rauta mg/l Fe Mangaani mg/l Mn Fekaaliset strep. kpl/100 ml Kolif.bakt.(35 c) kpl/ilo ml Fek.kolif.bakt.(44 C) kpl/100 ml Kokonaiskovuus mmol/l 0, Natrium mg/1 Na Kalium mg/l K Kalsium mg/l Ca Magnesium mg/l Mg 0, Ci) 00

41 () Kaivo 15A Lannoitettu alue Kaivo 50 Lannoitettu alue Kaivo 144 Lannoitettu alue Keski- Medi- Maksii Minimi N Keski- Medi- Maksii Minimi N Keski- Medi- Maksii Minii N arvo aani arvo aani arvo aani Lämpötila 4, Happi fflg/l ,40 33 Happi kyll Sameus FTU Johtokyky tns/rn Älkaliniteetti val/l ph Väri mg/l?t Permanganaatti mg/l KMnO Kokonaistyppi mg/l N tot Nitriitti fflg/l N Nitraatti fflg/l N Ainifionium mg/1n $ulfaatti ffig/l $ Fosfaatti mg/l P , Kokonaisfosfori mg/1 P Kloridi mg/l Cl Rauta fflg/l Fe Mangaani fflg/l Nn , Fekaaliset strep. kpl/ilo ifil Kolif.bakt.(35 C) kpl/ilo ml Fek.kolif.bakt. (44 C) kpl/loi ml Kokonaiskovuus mmol/ Natrium mg/1 Na Kalium mg/lk Kalsium mg/l Ca , Magnesium mg/l Mg

42 Kaivo 21 Lannoitettu alue Kaivo 32 Lannoitettu alue Kaivo 36 Lannoitettu alue Keski- Nedi- Naksimi Ninimi, N Keski- Medi- Maksimi Miniffii N Keski- Medi- Maksimi Minimi N arvo aani arvo aani arvo aani Lämpötila C , Happi fflg/l Happi kyll , $affleus FTU Johtokyky Alkaliniteetti val/i ph Väri mg/l Pt , ?eranganaatti fflg/l KMnO Kokonaistyppi mg/l N tot Nitriitti mg/l N OO Nitraatti mg/l N Alniuoniuffl g/l NH $ulfaatti mg/l $ Fosfaatti fflg/l P Kokonaisfosfori mg/l P Kloridi g/l Cl Rauta mg/l Fe Mangaani fflg/l Nn Fekaaliset strep. kpl/ilo Kolif.bakt.(35 C) kpl/ilo ml Fek.kolif.bakt. (44 C) kpl/ilo ml Kokonaiskovuus mmol/l Natrium mg/l Na Kalium mg/lk Kalsiuni mg/l Ca , Magnes;um mg/l Mg L)

43 1 Kaivo 9 Lannoitettu alue Kaivo 69 Lannoitettu alue Kaivo 181 Lannoitettu alue Keski- Medi- Maksimi Minimi M Keski- Medi- Maksii Minimi N Keski- Medi- Maksimi Miniifii N arvo aani arvo aani arvo aani Lämpötila , Rappi , Mappi kyll Saeus FTU Johtokyky t$/ri Alkaliniteetti fflval/l , py Väri fflg/l Pt Perifianganaatti fflg/l KMnO Kokonaistyppi mg/l N tot 9, Nitriitti fflg/l N , Nitraatti mg/l N Aiutnoniu ing/l NH ,01 33 Sulfaatti mg/i $ Fosfaatti ffly/l P , Kokonaisfosfori fflg/l? Kloridi fflg/l Cl Rauta g/l Fe Mangaani g/l Mn Fekaaliset strep. kpl/ilo ml Kolif.bakt.(35 C) kpl/100 ml Fek.kolif.bakt.(44 c) kpl/ilo ml Kokonaiskovuus mmol/ , Natrium mg/1 Na Kalium mg/1k Kalsium mg/l Ca Magnesium mg/l Mg

44 LIITE 4/1 42 LIITE 4. VUODENAIKAISKESKIÄRVOT LUONNONTIIAISELLA JA LANNOITETULLA ALUEELLA KAIKILLE MÄÄRITETYILLE POHJAVE DEN IAATUOMINAISUUKSILLE JAKSOLLA Talvi Luonnontilainen alue Lannoitettu alue Keski- Nedi- Maksimi Miniini N Keski- Medi- Maksimi Minimi N arvo aani arvo aani Lämpötila Happi mg/l Happi kyll Sameus FTU Johtokyky m$/m Älkaliniteetti mval/l , ph Väri mg/l Pt Permanganaatti mg/l KMnO Kokonaistyppi mg/l N tot Nitriitti mg/l N Nitraatt; mg/l N Ammonium mg/l N $ulfaatti mg/l $ Fosfaatti mg/l P Kokonaisfosfor; mg/l P Kloridi mg/i Cl , Rauta mg/l Fe Mangaani mg/l Mn Fekaaliset strep. kpl/ilo ml Kolif.bakt.(35 C) kpl/100 ml Fek,kolif.bakt.(44 C) kpl/100 ml Kokonaiskovuus mmol/l Natrium mg/l Na Kalium mg/l K Kalsium mg/i Ca Magnesium mg/l Mg

45 43 LIITE 4/2 Kevät Luonnontilainen alue Lannoitettu alue Keski- Medi- Maksimi Minimi N Keski- Medi- Maksimi Minimi N arvo aani arvo aani Lämpötila 3, ilappi mg/l Happi kyll Sameus FTU Johtokyky m$/m Älkaliniteetti mval/l p Väri mg/l?t Permanganaatti mg/l KMnO Kokonaistyppi mg/l N tot Nitriitti mg/l N Nitraatti mg/l N Ainmonium mg/l N , Sulfaatti mg/l $ Fosfaatti mg/l P Kokonaisfosfori mg/l P , Kloridi mg/l cl Rauta mg/l Fe , Mangaani mg/lmn Fekaaliset strep. kpl/ilo ml Kolif.bakt,(35 c) kpl/ilo ml Fek.kolif.bakt.(44 Dc) kpl/ilo ml Kokonaiskovuus mmol/l Natrium mg/l Na Kalium mg/l K Kalsium mg/1 ca Magnesium mg/l Mg

46 OO LUTE4/ :...J :.: :: ;.:.ktär.%. O...:.... omisti; D...4t% Ø Keski- IlMI- Naksimi NInW II Keski- MMI- Maksiml NInM N......ø... Lämpötila SÅ a M U0. t.$ 2 70 Happi kyu.% &) O.9Q klo q Johto* /i 7Q 660 1L00 5,0 13 L46 luo &0 79 Alkaliniteetti ral/i P ff M9.) 6A Wrl mg/l Pt 7.12 SÅXI iö Pei manganaattl mg/i Kl Nitriitti J ; L5 340 fl MIII w/1 Kl Nltra4ttl sg% ,,O $0 i sifaattl mg/1 $ Fqsta*14 qj E Q4, Kokonatsfoskrl P oi LOi KioridI mg/i Ci Ruta fl O.Ø 0% Mangaanl w/i Mn F*aallset tep. kpi#00 mi 52.& j & Q.OQ 67 KoUfbkt (35 C) )fi/100$ J0 5O0QQ Fek.koliLbakt.(44 C) kpl/loisi 0.08 LOI 1.00 o.öo , ona,o!y $ ,n !atrItR mg/l Ja KalIum sg/i K Kaisiu mg/1 C Kagneslum mg/i Kg 0 0

47 45 LIITE 4/4 Älkusyksy Luonnontilainen alue Lannoitettu alue Keski- Medi- Maksiifii Niniifii arvo aani arvo aani N Keski- Medi- Maksiifii Minii N Läifipötila , , Happi mg/l Happi kyll Sameus FTU , Johtokyky Alkaliniteetti va1/l ph Väri mg/l Pt Perifianganaatti g/l Kokonaistyppi fflg/l KMnO4 N tot Nitriitti fflg/l N Nitraatti fflg/l N Ainmonium g/l NH $ulfaatti mg/l S Fosfaatti fflg/l P Kokonaisfosfori fflg/l P Kloridi fflg/l Cl Rauta fflg/l Fe , Mangaani fflg/l Mn Fekaaliset strep. kpl/ilo ml Kolif.bakt.(35 C) kpl/ilo ml Fek.kolif.bakt.(44 C) kpl/ilo ml Kokonaiskovuus mmol/l Natrium mg/lna Kalium mg/l K Kalsium mg/l Ca Magnesium mg/l Mg

48 46 LIITE 4/5 S Loppusyksy Luonnontilainen alue Lannoitettu alue Keski- edi- Maksimi Minimi N Keski- Medi- Maksirni Minimi arvo aani arvo aani N Lämpötila , Happi mg/l Happi kyll Sameus FTU Johtokyky m$/m Älkaliniteetti mval/l ph Väri ttig/1 Pt Permanganaatti mg/1 KMnO Kokonaistyppi mg/1 N tot Nitriitti mg/l N Nitraatti mg/l N Ämiiionium mg/l NH $ulfaatti tiig/l $ Fosfaatti mg/l P Kokonaisfosfori mg/l P KlorJ.di mg/l Cl Rauta mg/l Fe Nangaani mg/1 Nn Fekaaliset strep. kpl/ilo ml Kolif.bakt.(35 C) kpl/ilo ml Fek.kolif.bakt.(44 c) kpl/ilo ml Kokonaiskovuus mmol/l Natrium mg/l Na Kalium mg/l K Kalsium mg/l Ca Magnesium mg/l Ng

49

50 fr