PYHTÄÄN MERIALUEEN KALALAITOSTEN VESISTÖTARKKAILU VUONNA 2012

Transkriptio

1 PYHTÄÄN MERIALUEEN KALALAITOSTEN VESISTÖTARKKAILU VUONNA 212 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 Viivi Mänttäri

2 TIIVISTELMÄ Tässä raportissa on käsitelty Pyhtään merialueen kalankasvatuslaitosten velvoitetarkkailuun kuuluvat tutkimukset vuodelta 212. Alueella toimi vuonna 212 kaksi laitosta: Sandvik ja Honkaniemi. Laitosten kokonaistuotanto oli 16 tonnia ja rehunkäyttö lupaehtojen mukaista. Fosforin kuormitus oli tuotantokauden 212 aikana,67 tonnia ja typen 6 tonnia. Kalankasvatuksen vesistökuormitus on vähentynyt Pyhtään merialueella 199-luvun alkupuolen tilanteesta huomattavasti sekä laitosten lopettamisen että kalankasvatuksen tehostumisen myötä. Vuonna 212 kuormitus oli hyvin samaa tasoa kuin muutamana edellisenäkin vuotena. Laitokset sijaitsevat Pyhtään Krokön saarten alueella, joka on osa itäisen Suomenlahden rannikon saaristovyöhykettä. Alue on kokonaisuudessaan rehevää merialuetta, mikä näkyy myös kalankasvatuslaitosten vesistötarkkailun tuloksissa. Kesän 212 vedenlaatutarkkailun näytteet otettiin elokuun loppupuolella. Laitosten tarkkailuasemat (KALA-asemat, 2 kpl) eivät sijaitse aivan laitosten vieressä vaan,5 1,2 kilometrin päässä lähimmästä laitoksesta. Tarkkailun tarkoituksena onkin seurata vedenlaadun mahdollisia muutoksia pidemmällä aikavälillä laitosten lähialueella. Alusveden happitilanne oli elokuun näytteenoton aikaan KALA-asemalla 38 selvästi muuta aluetta huonompi ja fosforipitoisuus korkeampi. Muutoin vedenlaatu vastasi elokuun näytteenottokerralla laitosten lähialueella merialueen yleistä vedenlaatua. Perifytonin klorofyllimäärä oli Sandvikin laitosalueella selvästi vertailualuetta suurempi. Honkaniemen laitosalueella klorofyllimäärä oli puolestaan vain hieman vertailualuetta korkeampi. Pitoisuudet olivat hieman korkeammat kuin edellisellä tutkimuskerralla (21), mutta pääasiassa samaa luokkaa kuin vastaavan tutkimuksen tulokset Loviisan merialueella. Pyhtään edustalla merialueen ravinnepitoisuudet ovat osoittaneet lievää laskusuuntaa tarkasteltaessa kehitystä vuosien välillä. Vedenlaadussa on kuitenkin vuosien välillä ajoittain hyvin suurta vaihtelua johtuen sääolojen ja jokien mukanaan tuoman kuormituksen vaihteluista.

3 SISÄLTÖ 1 Johdanto 1 2 Sääolot ja jokien virtaamat 2 3 Kalankasvatuslaitosten lisäkasvu ja ravinnekuormitus 5 4 Aineisto ja menetelmät Vedenlaatuseuranta Perifytontutkimus 8 5 Tulokset Fysikaalis-kemiallinen vedenlaatu Perifytontutkimus Vedenlaadun kehitys pidemmällä aikavälillä 16 6 Yhteenveto 19 7 Tarkkailun kehittäminen 2 Viitteet 21 Liitteet: Liite 1. Näyteasemien tiedot ja analyysimenetelmät Liite 2. Vedenlaadun analyysitulokset Liite 3. Perifytontutkimuksen tulokset

4 JOHDANTO Kymijoen vesi ja ympäristö ry toteuttaa Pyhtään kalankasvatuslaitosten vesistövaikutusten yhteistarkkailua. Tässä yhteenvedossa on esitelty vesistötarkkailun tulokset vuoden 212 osalta. Vuonna 212 tarkkailussa noudatettiin vuonna 21 tehtyä tarkkailuohjelman päivitystä, jonka Kaakkois-Suomen ELY-keskus on hyväksynyt (kirje KASELY/383/7./21, ). Vuonna 212 tarkkailuohjelmassa oli fysikaaliskemiallista vedenlaatuseurantaa, perifytontutkimus sekä syvännealueiden pohjaeläintutkimus, jonka tulokset esitetään erillisessä raportissa. Yhteistarkkailun tarkoituksena on täyttää seuraavien Itä-Suomen ympäristölupaviraston päätöksien varassa toimivien laitosten tarkkailuvelvoitteet (kuva 1): Sandvikin Lohi Oy, Sandvikin laitos (ISY-27-Y-75) Sandvikin Lohi Oy, Honkaniemen laitos (ISY-27-Y-73) Kaakon Lohi Oy, Girsvikin laitos (ISY-26-Y-254) Kaakon Lohi Oy, Mossavikin laitos (ISY-26-Y-253), luvasta valitettu Kaakon Lohi Oy, Mallemuckenin laitos (ISY-27-Y-77) Kuva 1. Pyhtään merialueen voimassa olevan luvan omaavien kalankasvatuslaitosten sijainnit. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 1

5 Kuva 2. Pyhtään merialueen kalankasvatuslaitosten vedenlaadun seuranta-asemat sekä vertailuaineistona käytetyt näyteasemat. Näistä laitoksista vain Sandvikin ja Honkaniemen laitoksilla oli vuonna 212 kalankasvatustoimintaa. Laitoksista käytetään myöhemmin tekstissä seuraavia lyhennettyjä nimiä: Sandvik ja Honkaniemi. 2 SÄÄOLOT JA JOKIEN VIRTAAMAT Vuosi 212 oli koko maassa hyvin tavanomainen lämpötilojen suhteen, mutta hellepäivät jäivät hyvin vähäisiksi (Ilmatieteen laitos 212). Kotkassa lämpötilat pysyttelivät huhtilokakuussa pitkänajan keskiarvon tuntumassa (kuva 3). Heinäkuu oli selvästi vuoden lämpimin kuukausi ja helmikuu kylmin. Helmi- ja joulukuussa oli selvästi tavanomaista kylmempää. Tammi-, maalis- ja marraskuussa lämpötila oli puolestaan tavanomaista korkeampi. Kuten muuallakin Suomessa myös Kotkassa sademäärät olivat selvästi tavallista suurempia. Kuukausittaiset sadesummat nousivat selvästi pitkänajan keskiarvon yläpuolelle elokuuta lukuun ottamatta. Sademäärät nousivat hyvin suuriksi loppuvuodesta ja etenkin syys-lokakuussa satoi paljon. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

6 lämpötila ( C) sademäärä (mm) Kuva 3. Eri kuukausien keskilämpötila ( o C) ja sademäärät (mm) vuonna 212 Kotkan Kirkonmaalla ja vastaavat pitkän ajanjakson ( ) keskiarvot Kotkan Rankissa. Lähde: Ilmatieteen laitos Vuonna 212 tuuli eniten lounaasta, jonne keskittyi lähes 23 % havainnoista (taulukko 2). Vähiten tuuli puolestaan luoteesta. Tuulen voimakkuuden kuukausikeskiarvot vaihtelivat 2,2 ja 11,2 m/s välillä. Keskimäärin itätuuli oli voimakkain. Kovatuulisia päiviä (keskituulennopeus yli 14 m/s) havaittiin vuonna 212 Kotkassa yhteensä viisi. Myrskypäiviä (keskituulennopeus yli 21 m/s) ei havaittu lainkaan. Taulukko 1 Keskimääräinen tuulen voimakkuus (m/s) ja suunta (% havainnoista) sekä voimakkuuden kuukausittaiset minimi- ja maksimiarvot (m/s) Kotkan Rankissa vuonna 212. Lähde: Ilmatieteen laitos pohjoinen koillinen itä kaakko etelä lounas länsi luode % m/s % m/s % m/s % m/s % m/s % m/s % m/s % m/s min 2,2 3,3 3,9 3,2 3,7 4,1 3,3 2,3 maks 5,3 11,2 9,6 7,3 7,6 7,7 5,5 5,3 ka ,3 3,7 12,8 5,3 9,3 6,1 12,4 4,9 14,7 5,4 22,9 6, 1,8 4,5 6,3 3,8 Pyhtäätä lähin meriveden pinnankorkeuden mittausasema sijaitsee Haminassa lähellä Tervasaaren matkustajasatamaa. Vuonna 212 pinnankorkeus vaihteli -55 ja 79 cm välillä (kuva 4). Alkuvuodesta vedenpinta oli korkeimmillaan ja lähti tämän jälkeen laskemaan. Maalis-elokuussa vedenpinta pysytteli pääsääntöisesti noin 3 ja -3 cm välillä. Syksyllä vedenpinnan korkeus lähti jälleen nousuun, mutta laski joulukuun alussa vuoden matalimmalle tasolle (-55 cm). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 3

7 cm Kuva 4. Meriveden pinnankorkeus Haminassa vuonna 212. Lähde: Ilmatieteen laitos Kymijoki on merkittävä kuormittaja Pyhtää-Kotka merialueella. Sateisen vuoden seurauksena Kymijoen virtaama oli vuonna 212 pääsääntöisesti pitkänajan keskiarvon yläpuolella (kuva 5). Virtaamahuippu ajoittui syksyyn, jolloin mitattiin myös vuoden suurimmat sademäärät (kuva 3). Tarkkailuun osallistuvien kalankasvatuslaitosten alueella vaikuttaa lähinnä Kymijoen Pyhtään haara. Pyhtään haaran kautta juoksutetaan yleensä vain vakiovirtaamaa 5,3 m 3 /s. Vuonna 212 vakiovirtaamaa juoksutettiin kuitenkin vain alkuvuodesta (kuva 6). Keskimääräinen virtaama vuonna 212 olikin 35 m 3 /s. Kymijoen lisäksi Pyhtään merialueelle tuovat hajakuormitusta myös pienemmät joet kuten Siltakylänlahteen laskeva Siltakylänjoki. 6 m³/s Kuusankoski Kuva 5. Kymijoen virtaama (m3/s) vuonna 212 Kuusankoskella ja vastaava pidemmän ajanjakson virtaama ( ). Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä 4 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

8 7 m³/s Ediskoski Kuva 6. Kymijoen Pyhtäänhaaran virtaama (m3/s) vuonna 212 Ediskoskella ja vastaava pidemmän ajanjakson virtaama ( ). Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä 3 KALANKASVATUSLAITOSTEN LISÄKASVU JA RAVINNEKUORMITUS Lisäkasvuna ilmoitettuna kalaa tuotettiin Pyhtään merialueella vuonna 212 yhteensä 16 tonnia, laitosten kokonaisfosforikuormitus oli,67 tonnia ja typpikuormitus 6 tonnia (kuva 7 ja taulukko 2). Edellisvuoteen verrattuna laitosten lisäkasvu oli hieman laskenut ja ravinnekuormitus puolestaan noussut. Erot edellisvuoteen olivat kuitenkin hyvin pieniä. Kalankasvatuslaitosten tuotantomäärä sekä ravinnekuormitus ovat pysyneet hyvin vakaina viimeiset kolme vuotta. Ravinnekuormituksen ja lisäkasvun välisen suhteen perusteella kalankasvatuksen tehokkuus oli edellisvuoden tasolla, mikä on selvästi 2-luvun alkuvuosia parempi. Rehuna on käytetty vuodesta 2 lähtien vain kuivarehua. Vuoden 28 ympäristöluvissa kalankasvatustoimintaa on rajoitettu siten, että kullekin laitokselle on esitetty suurimmat sallitut rehun käyttömäärät (taulukko 2). Vuonna 212 sekä Sandvikin että Honkaniemen laitoksella kuivarehua käytettiin lähes luparajan mukainen määrä (taulukko 2). Kalanviljelyn osuus Pyhtää-Kotka merialueen pistemäisestä kuormituksesta oli tuotantokaudella (kesälokakuu) 212 keskimäärin 7 % sekä fosforin että typen osalta (kuva 8). Osuus oli laskenut muutaman prosenttiyksikön edellisvuodesta. Kalalaitosten kuormitus oli suurin loppukesällä. Sekä fosfori- että typpikuormituksen huippu ajoittui heinä-elokuulle. Fosforin osalta suurin pistekuormittaja oli teollisuus. Typen osalta kuormitus jakautui melko tasan teollisuuden ja yhdyskuntien välille. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 5

9 lisäkasvu tn/kasvukausi ravinteita tn/kasvukausi lisäkasvu typpi fosfori Kuva 7. Kalankasvatuslaitosten kokonaislisäkasvu (tn) sekä fosfori- ja typpikuormitus (tn) Pyhtään merialueella 2-luvulla. Lähde: Kaakkois-Suomen ELY Taulukko 2. Pyhtään kalankasvatuslaitosten laitoskohtainen lisäkasvu, rehunkäyttö ja ravinnekuormitus. Lisäksi taulukossa on esitetty voimassa olevan ympäristöluvan mukainen kuivarehun luparaja. Laitos Lisäkasvu Rehunkäyttö Luparaja Ravinnekuormitus kg tn Kuivarehu tn kuivarehulle tn Fosfori Typpi Sandvikin laitos 61 76, Honkaniemen laitos 45 59, Yhteensä , kok. P kg/vrk kok. N kg/vrk teollisuus yhdyskunnat kalalaitokset teollisuus yhdyskunnat kalalaitokset Kuva 8. Pistekuormituksesta tuleva fosfori- ja typpikuormitus Pyhtää-Kotka merialueella kalankasvatus-laitosten ruokintakaudella (touko-lokakuu) vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

10 Kalankasvatuksen osuus alueelle tulevasta kokonaiskuormituksesta vaihtelee laskentakriteerien perusteella. Alueen suurin kuormittaja on Kymijoki, joka laskee mereen Kotkan ja Pyhtään edustalla neljänä haarana. Kymijoen tuomaa kuormitusta vuoden 212 osalta tullaan käsittelemään tarkemmin Kymijoen alaosan vuosiyhteenvedossa. Kalankasvatuksen osuus kasvukaudenaikaisesta (kesä-lokakuu) alueelle tulevasta kokonaiskuormituksesta (pistekuormitus + koko Kymijoki Ahvenkoskenhaarasta Korkeakosken haaraan) oli vuonna 212 alle 1 % sekä fosforin että typen osalta (kuva 9). Mikäli kokonaiskuormitukseen lasketaan vain Kymijoen haaroista kasvatusalueelle laskevat Pyhtään ja Koivukosken haarat, kalankasvatuksen prosenttiosuus oli 1 % kesälokakuun fosforikuormituksesta ja alle 1 % typpikuormituksesta. Kalankasvatuslaitosten kuormitusosuuden suuruuteen vaikuttaa ennen kaikkea Kymijoen tuoma kuormitus, joka muodostaa selvästi suurimman osan alueelle tulevasta kuormituksesta. 1 % Fosfori kesä-lokakuu % 5 % 1 % Fosfori kesä-lokakuu 12 % 2 % kalalaitokset teollisuus kalalaitokset teollisuus yhdyskunnat yhdyskunnat 85 % Kymijoki (Pyhtäänhaara+Koiv ukoskenhaara) 94 % koko Kymijoki % 3 % 3 % Typpi kesä-lokakuu % 1 % 1 % Typpi kesä-lokakuu kalalaitokset kalalaitokset teollisuus teollisuus yhdyskunnat yhdyskunnat koko Kymijoki 94 % Kymijoki (Pyhtäänhaara+Koi vukoskenhaara) 98 % Kuva 9. Eri kuormitussektoreiden laskennallinen osuus kokonaisfosfori- ja -typpikuormituksesta Pyhtää-Kotka merialueella kalankasvatuslaitosten varsinaisella tuotantokaudella (kesä-lokakuu) vuonna 212. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 7

11 4 AINEISTO JA MENETELMÄT 4.1 VEDENLAATUSEURANTA Vedenlaatuseurannan tarkoituksena on antaa tietoa alueen tilasta ja kehityksestä pitkällä aikavälillä. Kaikessa näytteenotossa noudatettiin ympäristöhallinnon yleistä ohjeistusta (Mäkelä ym. 1992, Kettunen ym. 28). Vedenlaatuseurannan vesinäytteet otettiin ohjelman mukaan havaintoasemilta 38 ja 316 (kuva 1 ja liite 1) kerran loppukesästä ( ). Näytteet analysoitiin akkreditoidussa KCL Kymen Laboratorio Oy:ssä. Näytteenotosta vastasivat Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n sertifioidut näytteenottajat. Määritysmenetelmät on esitetty liitteessä 1 ja analyysitulokset liitteessä 2. Asemalta 38 on myös maaliskuulta 212 vedenlaatutietoa, jota on käytetty hyväksi tässä raportissa. Kalankasvatuslaitosten vedenlaadun seuranta-asemista käytetään jatkossa lyhennettä KALA-asemat. Tulosten tarkastelussa on käytetty hyväksi lähimerialueen tuloksia Pyhtää- Kotka-Hamina merialueen yhteistarkkailusta (123, 66, 77 ja Kyvy-2) sekä Kaakkois- Suomen ympäristökeskuksen (KAS) näyteasemilta (Kyvy-1 ja 355) (kuva 2 ja liite 2). Vertailuasemien tulosten perusteella pyrittiin tarkastelemaan poikkesiko vedenlaatu KALAasemilla Pyhtää-Kotka merialueen yleisestä vedenlaadusta. Vertailuasemilta näytteenottoja kertyi enemmän ja kattavin aineisto on asemalta 123, jonka tulosten perusteella voitiin tarkastella tutkimusalueen veden laadun yleistä kehitystä kesän 212 aikana. 4.2 PERIFYTONTUTKIMUS Perifytontutkimus toteutettiin yhtenä kahden viikon mittaisena tutkimusjaksona loppukesällä ( ). Sekä Sandvikin että Honkaniemen laitosalueella oli kaksi perifytontelinettä, joissa kussakin oli kolme levyä (kuva 1 ja liite 1). Laitosasemien telineet sijaitsivat metrin etäisyydellä laitoksista. Taustarehevyyttä selvitettiin vertailualueilla, joista toinen sijaitsi Lilla Krokön länsipuolella ja toinen Lilla Krokön itäpuolella. Kummallakin vertailualueella inkuboitiin kahta perifytontelinettä, joissa kussakin oli kolme levyä. Perifytontelineet pyrittiin sijoittamaan keskenään samantyyppisille alueille (syvyys, suojaisuus, rannikon läheisyys). Näyteasemat olivat syvyydeltään 1,5 14,5 metriä. Telineitä ei sijoitettu ihan rantaveteen matalissa vesissä tapahtuvan sekoittumisen ja sen seurannaisvaikutusten vuoksi. Perifytontutkimuksen kasvualustoina käytettiin polykarbonaattilevyjä (1 x 15 cm), joita inkuboitiin yhden metrin syvyydessä. Levyistä analysoitiin klorofylli a:n määrä ja tulokset ilmoitettiin pinta-alaa kohti (mg/m 2 ). 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

12 Kuva 1. Perifytontutkimuksen tutkimusalueet Pyhtään kalankasvatuslaitoksilla. Kummankin toiminnassa olleen laitoksen lähialueella oli 2 perifytontelinettä (S1 ja S2, H1 ja H2) ja laitoksen vertailualueilla oli molemmilla 2 telinettä (SVe3 ja 4 sekä HVe 3 ja 4) Näyteasemien perifytontulosten välisiä eroja tarkasteltiin SPSS-ohjelman t-testillä sekä varianssianalyysillä (1-ANOVA) ja Tukeyn parittaisella testillä. Lisäksi käytettiin parametritonta Mann-Whitheyn U-testiä, sillä varianssit eivät olleet yhtä suuret kaikissa ryhmissä. Kummakin laitosalueen osalta kahden vertailuaseman tulokset yhdistettiin yhdeksi ryhmäksi, johon kyseisen alueen tarkkailupisteiden tuloksia verrattiin. 5 TULOKSET JA TULOSTENTARKASTELU 5.1 FYSIKAALIS-KEMIALLINEN VEDENLAATU Happitilanne Hapenkyllästys vaihteli pintavedessä helmi-joulukuun välisenä aikana %:n välillä (kuva 11). Kesällä pintavedessä havaittiin levätuotannon aiheuttamaa hapen ylikyllästystä (yli 1 %) useilla pisteillä. Elokuussa KALA-asemien happitilanne pintavedessä oli hyvin samanlainen kuin ympäröivillä asemillakin eikä KALA-asemien happitilanteen voida katsoa eronneen merkittävästi ympäröivästä alueesta näytteenoton aikaan. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 9

13 14 13 pintavesi 123 kyvy-2 happikyllästys (%) kyvy-1 7 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu KALA- 316 KALA- 38 Kuva 11. Happikyllästysprosentti (%) pintavedessä (1 m) KALA-asemilla ja vertailuasemilla kevään, kesän ja syksyn aikana vuonna 212. Alusvedessä happitilanne pysytteli hyvänä toukokuulle asti (kuva 12). Kesän aika happikyllästys laski kuitenkin hyvin alhaiseksi lähes kaikilla tarkkailupisteillä. Erityisesti asemilla Kyvy-2, 123, 355 ja KALA-38 happitilanne oli huono. Myös KALA-316 asemalla oli havaittavissa lievää happivajetta, vaikka tilanne olikin siellä KALA-38:n tilannetta selvästi parempi. Lokakuussa happitilanne oli kuitenkin jo kohentunut syystäyskierron seurauksena alusvesi 123 kyvy-2 happikyllästys (%) kyvy-1 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu KALA- 316 KALA- 38 Kuva 12. Happikyllästysprosentti (%) alusvedessä KALA-asemilla ja vertailuasemilla kevään, kesän ja syksyn aikana vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

14 Veden hygieeninen laatu Veden hygieenistä laatua kuvaavia suolistoperäisiä enterokokkeja havaittiin KALA-asemilla 1 51 pmy/1ml (=pesäkettä muodostava yksikkö) (liite 2). Sosiaali- ja terveysministeriön uimavesiasetuksen 177/28 mukaan suolistoperäisten enterokokkien toimenpideraja on 2 pmy/1 ml (Sosiaali- ja terveysministeriö 28). Tulosten perusteella vedet soveltuivat mikrobiologiselta laadultaan uimavedeksi. Ravinnepitoisuudet Suurimmat erot pintaveden fosforipitoisuuksissa eri pisteiden välillä havaittiin helmimaaliskuussa, jolloin jokivesien mukanaan tuoma kuormitus on saattanut jäädä pintakerrokseen jään alle (kuva 13). Kesällä fosforitaso pysyi pääsääntöisesti 15 3 µg/l välillä. Korkeimmat pitoisuudet havaittiin alku- ja loppuvuodesta pisteillä 123 ja 77. KALAasemien fosforitaso oli elokuussa samaa luokkaa kuin alueen muilla pisteillä. 6 5 pintavesi 123 kyvy-2 fosforipitoisuus (µg/l) kyvy-1 KALA- 316 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu KALA- 38 Kuva 13. Pintaveden fosforipitoisuus (µg/l) KALA-asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 212. Alusveden fosforitaso pysytteli varsin tasaisena koko vuoden lukuun ottamatta elokuussa KALA-38 asemalla havaittua hyvin korkeaa pitoisuutta (kuva 14). KALA-38 asemalla oli elokuussa hyvin vähän happea alusvedessä. Hapenpuutteen seurauksena pohjasedimenteistä pääsi vapautumaan fosforia alusveteen ja fosforipitoisuus oli tällä asemalla 13 µg/l. Vaikka hapenpuutetta oli havaittavissa muillakin asemilla, hapenpuutteen seurauksena kohonneita fosforipitoisuuksia ei havaittu. KALA-316 aseman alusveden fosforipitoisuus oli samaa tasoa kuin alueen muilla asemilla. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 11

15 14 12 alusvesi 123 kyvy-2 fosforipitoisuus (µg/l) kyvy-1 KALA- 316 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu KALA- 38 Kuva 14. Alusveden fosforipitoisuus (µg/l) KALA-asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 212. Pintaveden typpipitoisuus oli korkeimmillaan helmi-maaliskuussa jokivesien jäädessä jään alle pintakerrokseen (kuva 15). Typpipitoisuus oli korkein maaliskuussa KALA-38 asemalla (63 µg/l). Kesällä typpipitoisuus oli koko alueella hyvin tasainen pintavedessä eikä KALA-asemien typpitaso poikennut merkittävästi alueen muista pisteistä. 7 6 pintavesi 123 kyvy-2 typpipitoisuus (µg/l) kyvy-1 KALA- 316 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu KALA- 38 Kuva 15. Pintaveden typpipitoisuus (µg/l) KALA-asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

16 Pääravinteiden suhteen avulla voidaan tarkastella kumpi ravinteista rajoittaa levätuotantoa. Typen ja fosforin suhteen ollessa yli 17 leväkasvua rajoittaa pääasiassa fosfori. Kun suhde laskee alle 1, rajoittavana ravinteena toimii puolestaan typpi. Ravinnesuhteen ollessa 1 17 voi kumpi tahansa ravinteista rajoittaa levätuotantoa (Forsberg ym. 1978). Koska yhteyttävät levät kykenevät sitomaan typpeä ilmakehästä, ne hyötyvät pääasiassa tilanteesta, jossa fosforia on runsaasti saatavilla ja typen osuus on pienempi. Pyhtään edustalla vallitsi vuonna 212 pääasiassa yhteisrajoitteisuus, jolloin kumpi tahansa ravinne saattoi toimia leväkasvua rajoittavana tekijänä (kuva 16). Helmikuussa KALA-38 asemalla typpipitoisuus oli hyvin korkea ja fosforipitoisuus melko alhainen, minkä vuoksi suhdeluku olikin yli N/P -suhde KALA- 316 KALA- 38 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 16. Kokonaistypen ja fosforin suhdeluku vertailuasemalla 123 sekä KALA-asemilla 316 ja 38 vuonna 212. Pintaveden klorofyllipitoisuus kuvaa yhteyttävien levien määrää vedessä. Levätuotannon huippu ajoittui vuonna 212 toukokuulle, jolloin klorofyllipitoisuus oli koko alueella varsin korkea (kuva 17). Alkukesän tuotantohuipun jälkeen klorofyllipitoisuudet laskivat kuitenkin nopeasti ja pysyttelivät alle 1 µg/l koko loppukesän. KALA-asemilla klorofyllipitoisuus oli samaa tasoa alueen muiden asemien kanssa. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 13

17 kyvy-2 klorofyllipitoisuus (%) kyvy-1 KALA- 316 maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu KALA- 38 Kuva 17. Pintaveden klorofyllipitoisuus (µg/l) KALA-asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 212. Suomen rannikkovesien rehevyyttä arvioitaessa voidaan tarkastella kasvukauden keskimääräistä klorofyllipitoisuutta (taulukko 3). Pyhtään edusta sijoittuu touko-syyskuun keskimääräisen klorofyllipitoisuuden perusteella luokkaan rehevä. Taulukko 3. Rannikkovesien luokittelu tuotantokauden keskimääräisen klorofyllipitoisuuden perusteella (Pitkänen 1994). Rehevyysluokka a- klorofylli μg/l I Karu alle 2 II Lievästi rehevä 2-5 III Rehevä 5-1 IV Hyvin rehevä 1-2 V Erittäin rehevä yli 25 Valtakunnallisen yhteenvedon mukaan (Suomen ympäristökeskus 212) levätilanne oli kesällä 212 keskimääräistä parempi. Viileiden vesien ja voimakkaiden tuulien ansiosta leväkukintoja havaittiin tavallista vähemmän. Sinilevähavaintoja tehtiin eniten elokuun loppupuolella. 5.2 PERIFYTONTUTKIMUS Kummallakin laitosalueella perifytonin klorofyllin määrä oli suurempi kuin vertailualueella (kuva 18). Honkaniemenlaitoksella perifytonin klorofyllin määrä oli vain hieman Sandvikin 14 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

18 laitoksia pienempi. Pitoisuudet olivat kuitenkin selvästi suurempia kuin vertailualueella. Alhaisimmat pitoisuudet havaittiin Honkaniemenlaitoksen vertailualueella, jossa keskiarvo oli alle 1 mg/m a-klorofylli (mg/m²) Kuva 18. Perifytontutkimuksen klorofyllitulokset (mg/m2) Honkaniemen (H1 ja H2) ja Sandvikin (S1 ja S2) laitosalueiden näyteasemilla sekä vastaavilla vertailualueilla (HVe ja SVe). Sandvikin laitoksen perifytontulokset (S1 ja S2) poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi vertailualueen tuloksista (Mann-Whitney U-testi, p =,24) (taulukko 4). Honkaniemen laitoksen (H1 ja H2) ja vertailualueen (HVe) välillä ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa. Myöskään laitosalueiden välillä erot eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Perifytonin klorofyllitulokset olivat hieman korkeampia kuin edellisellä tutkimuskerralla vuonna 21, jolloin kaikki pitoisuudet olivat alle 1,2 mg/m 2 (Anttila-Huhtinen 211). Läheisellä Loviisan merialueella tehtiin samaan aikaan samoilla menetelmillä kalankasvatuslaitosten perifytontutkimus (Mänttäri 213). Siellä saadut perifytonlevien klorofyllimäärät olivat yhtä laitosaluetta lukuun ottamatta hyvin samaa tasoa kuin tämän tutkimuksen asemilla. Taulukko 4. Perifytonlevyjen klorofyllitulokset (mg/m 2 ) Honkaniemen (H1 ja H2) ja Sandvikin (S1 ja S2) laitosalueilla sekä vertailututkimusalueilla (HVe ja SVe). Laitosalueet, jotka poikkesivat merkittävästi vertailualueestaan, on merkitty punaisella. asema Perifyton a-klorofylli mg/m 2 H1 3,8 2,6 3,5 H2 2,8 2,5 2,7 Hve,2,4,2,1,1,2 S1 5,9 5,4 4,5 S2 4,3 4,1 5,1 Sve 2,6 4,4 3,2 2,6 5,8 3,8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 15

19 5.3 VEDENLAADUN KEHITYS PIDEMMÄLLÄ AIKAVÄLILLÄ Näkösyvyys on vaihdellut viimeisen 13 vuoden aikana lähes 4,5 metristä alle 2 metriin (kuva 19). Vaihtelua on havaittavissa sekä tarkkailupisteiden että vuosien välillä. Alueelle laskevat joet tuovat mukanaan kiintoainesta, joka heikentää näkösyvyyttä etenkin jokisuiden lähellä. Vuotuiset sääolot vaikuttavat merkittävästi jokien virtaamiin ja sitä kautta mereen päätyvään kuormitukseen, joka puolestaan vaikuttaa alueen yleiseen tilaan. Kalalaitosten tarkkailuasemilla (316 ja 38) näkösyvyys on useana vuonna ollut hieman muuta aluetta huonompi. näkösyvyys (m) 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 123 kyvy kyvy Kuva 19. Näkösyvyyden (m) kehitys Pyhtään edustan tarkkailupisteillä vuosina Pintaveden fosforipitoisuus on pysynyt kaikilla asemilla pääsääntöisesti vajaan 2 µg/l ja 4 µg/l välillä lukuun ottamatta vuoden 23 keskimääräistä pitoisuutta asemalla 77 (kuva 2). Kalalaitosten läheisillä tarkkailuasemilla (316 ja 38) pintaveden fosforitaso on ollut koko 2-luvun ajan samaa luokkaa kuin alueen muilla tarkkailupisteillä. Kalankasvatuksen aiheuttamia vaikutuksia vedenlaatuun onkin hyvin vaikea havaita yhden vuosittaisen vesinäytteen perusteella. Lisäksi vaikutusten voidaan olettaa ulottuvan melko suppealle alueella laitosten ympärillä. Fosforipitoisuuden tapaan myös typpipitoisuuden keskimääräinen vuositaso on ollut ajoittain hyvin korkea tarkkailupisteellä 77 (kuva 21). Myös pisteen 66 keskimääräinen typpipitoisuus oli pintavedessä varsin korkea vuonna 23. Kalankasvatuslaitosten lähellä typpipitoisuudet ovat olleet ajoittain jopa hieman alueen yleistä tasoa alhaisemmat. Viimeisen kolmen vuoden aikana kalalaitosten tarkkailuaseman 38 typpipitoisuus on ollut asemaa 316 selvästi korkeampi. 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

20 fosforipitousiis (µg/l) kyvy kyvy Kuva 2. Pintaveden fosforipitoisuuden (µg/l) kehitys Pyhtään edustan tarkkailupisteillä vuosina kyvy-2 typpipitoisuus (µg/l) kyvy Kuva 21. Pintaveden typpipitoisuuden (µg/l) kehitys Pyhtään edustan tarkkailupisteillä vuosina Klorofyllipitoisuuden osalta Mussalon satamaa lähinnä sijaitsevilla tarkkailupisteillä (123, 77 ja 355) keskimääräinen taso on ollut useina vuosina selvästi muita tarkkailupisteitä korkeampi (kuva 22). Klorofyllipitoisuuden vuosikeskiarvot ovat vaihdelleet hyvin paljon sekä tarkkailupisteiden että vuosien välillä. Kalankasvatuslaitosten lähellä klorofyllipitoisuudet ovat kuitenkin olleet pääsääntöisesti samaa tasoa alueen muiden tarkkailupisteiden kanssa. Etenkin klorofyllipitoisuuksien osalta on huomioitava, että Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 17

21 kalankasvatuslaitosten vuosikeskiarvot perustuvat useana vuotena vain muutamaan näytteeseen, minkä vuoksi levätuotannon huippu saattaa puuttua tuloksista kokonaan kyvy-2 klorofyllipitoisuus (µg/l) kyvy Kuva 22. Pintaveden klorofyllipitoisuuden (µg/l) kehitys Pyhtään edustan tarkkailupisteillä vuosina Pyhtään merialueen edustalla erityisesti keskimääräiset ravinnepitoisuudet ovat osoittaneet laskevaa suuntausta 2-luvun alusta lähtien (kuva 23). Suurin osa alueella tulevasta kuormituksesta tulee Kymijoen haarojen mukana. Kymijoen vedenlaatu on kuitenkin viimevuosina selvästi parantunut ja ravinnepitoisuudet laskeneet, mikä osaltaan on vaikuttanut myös merialueen tilaan. Kymijoen fosforipitoisuuksien onkin todettu olevan jopa merialueen pitoisuuksia alhaisempia (Mänttäri 212). Näkösyvyys on osoittanut lievää laskusuuntaa, mutta muutos on kuitenkin ollut varsin vähäinen. Vuoden 212 syksyllä vesi oli laitosalueiden lähellä hyvin sameaa ja kiintoainepitoista johtuen runsaista sateista ja Kymijoen juoksutuksista. Klorofyllipitoisuus on pysynyt melko tasaisena viimeisen 13 vuoden aikana, vaikka vuosien välillä onkin ajoittain selviä eroja. 18 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

22 3,8 34 näkösyvyys (m) 3,6 3,4 3,2 3 2,8 2,6 2,4 2,2 fosforipitoisuus (µg/l) typpipitoisuus (µg/l) klorofyllipitoisuus (µg/l) Kuva 23. Keskimääräisen vedenlaadun kehitys Pyhtään edustalla vuosina Kuvissa on esitetty myös lineaarinen kehityssuunta mustalla katkoviivalla. 6 YHTEENVETO Tutkimuksen kohteena oleva Pyhtään Krokön saarten alue kuuluu itäisen Suomenlahden rannikon rehevään saaristovyöhykkeeseen. Kalankasvatuslaitosten typpi- ja fosforikuormitus oli pysynyt lähes samalla tasolla edellisvuoteen verrattuna. Myös laitosten lisäkasvu oli edellisvuoden tasolla. Molemmat laitokset käyttivät kuivarehua lupaehtojen mukaisesti vuonna 212. Vedenlaadun tarkkailunäytteet otettiin elokuun lopulla kahdelta KALA-asemalla (38 ja 316), jotka sijaitsevat syvänteissä 5 12 metrin päässä laitoksista. Seurannalla ei pyritä niinkään tarkkailemaan kalankasvatuksen vaikutuksia aivan laitoksen lähiympäristössä vaan tarkkailun tarkoituksena on seurata vedenlaadun mahdollisia muutoksia pidemmällä aikavälillä laitosten lähialueella. Tulosten tarkastelussa on käytetty hyväksi myös muita lähellä sijaitsevia vedenlaadun tarkkailuasemia. Kalankasvatuksen vesistövaikutuksia arvioitiin tarkastelemalla näiden KALA-asemien vedenlaatua suhteessa Pyhtää-Kotka merialueen yleiseen tilaan kesän 212 aikana. KALA-asemien vedenlaatu oli pääsääntöisesti hyvin samaa tasoa kuin ympäröivällä merialueella. KALA-asemalla 38 alusveden happitilanne oli elokuun näytteenottohetkellä hyvin huono ja pohjasedimenteistä olikin päässyt vapautumaan fosforia alusveteen. Muutoin ravinnepitoisuudet olivat KALA-asemilla samaa tasoa alueen yleisen tilan kanssa. Ravinnepitoisuudet saattavat vaihdella merialueella lyhyelläkin aikavälillä paljon ja jo Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 19

23 muutamien viikkojen ero näytteenoton ajankohdassa saattaa vaikuttaa tuloksiin merkittävästi. Pyhtään edusta on N/P-suhteen perusteella pääsääntöisesti yhteisrajoitteista aluetta, jolloin kumpi tahansa ravinteista saattaa rajoittaa levätuotantoa. Vesi oli alueella tehtyjen bakteerimääritysten perusteella luokiteltavissa uimakelpoiseksi. Kasvukauden keskimääräisen klorofyllitason perusteella alue voidaan luokitella reheväksi. Perifytonin klorofyllimäärä oli suurin Sandvikin laitoksen alueella ja ero vertailualueeseen oli tilastollisesti merkitsevä. Honkaniemenlaitoksella perifytonin klorofyllipitoisuus oli hyvin samaa tasoa kuin vertailualueella. Laitosten välillä ei havaittu merkitsevää eroa klorofyllitulosten välillä. Pyhtään edustan merialueen pintaveden ravinne- ja rehevyystaso on osoittanut lievää laskusuuntaa 2-luvulta lähtien. Vuosien välillä on usein kuitenkin hyvin paljon vaihtelua johtuen sääoloista ja sitä kautta jokien mukanaan tuoman kuormituksen suuruuden vaihteluista. Näkösyvyys on usein ollut kalankasvatuslaitosten lähellä hieman muuta aluetta heikompi. Mussalon sataman läheisillä tarkkailupisteillä klorofyllipitoisuus on usein muita pisteitä korkeampi. Muutoin vedenlaatu on koko alueella melko tasainen. 7 TARKKAILUN KEHITTÄMINEN Kymijoen vesi ja ympäristö ry on saanut rahoitusta ESKO-kalatalousryhmältä (Kehittämisyhdistys Sepra ry 213) kalanviljelyn tarkkailun kehittämishankkeeseen vuosille 213 ja 214. Perinteinen vedenlaadun fysikaalis-kemiallinen tarkkailu ei useissa tapauksissa anna selkeää kuvaa kalanviljelyn vesistövaikutuksista. Hankkeen tarkoituksena on tutkia, testata ja arvioida uusia menetelmiä (biologiset tutkimukset, sondaukset, sameusmittaukset, yms.), joilla tarkkailua pystyttäisiin jatkossa suorittamaan aiempaa kustannustehokkaammin. Tavoitteena onkin löytää tarkkailuun parhaiten soveltuvat menetelmät ja laatia hankkeessa mukana oleville kalankasvatuslaitoksille uudet tarkkailuohjelmat. Uusien menetelmien testauksen ohella hankkeen puitteissa toteutetaan laitosten voimassa olevat velvoitetarkkailut. Hankkeessa on mukana Virolahden, Pyhtään ja Loviisan alueen kalankasvatuslaitoksia. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213

24 VIITTEET Anttila-Huhtinen Marja 211. Pyhtään merialueen kalankasvatuslaitosten vesistötarkkailu vuonna 21 ja pohjaeläintarkkailu vuonna 29. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu nro 211/211. Ilmatieteen laitos 212. Ilmastokatsaus-lehti. > ilmasto > ilmastoviestintä > ilmastokatsaus-lehti > ilmastokatsausarkisto Kehittämisyhdistys Sepra ry 213. ESKO Etelä-Suomen Kalatalousohjelma. Kettunen, I., Mäkelä, A. & Heinonen, P. 28. Vesistötietoa näytteenottajille. Suomen ympäristökeskus, Ympäristöopas. Mäkelä, A., Antikainen, S., Mäkinen, I., kivinen, I. & Leppänen, T Vesitutkimusten näytteenottomenetelmät. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja, sarja B nro 1. Mänttäri 212. Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen vedenlaadun yhteistarkkailun yhteenveto vuodelta 211. Julkaisu nro 216/212. Mänttäri 213. Loviisan merialueen kalalaitosten vesistötarkkailu vuonna 212. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti nro 187/213. Pitkänen, H Eutrophication of the Finnish coastal Waters: Origin, fate and effects of riverine nutrient fluxes. Publications of the Water and Enviroment Research Institute. Sosiaali- ja terveysministeriö 28. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus (N:o 177) yleisten uimarantojen uimaveden laatuvaatimuksista ja valvonnasta. Suomen ympäristökeskus 212. Valtakunnallinen leväyhteenveto > Ympäristön tila > Rehevöityminen > Ajankohtainen levätilanne > Leväkatsaukset > Leväkatsaukset 212. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 188/213 21

25 LIITE 1 Vedenlaadun tarkkailuasemat Asema Aseman nimi Syvyys (m) Koordinaatit (YKJ) 38 Suomenlahti Krokö Suomenlahti Krokö Suomenlahti Lelleri 123 (vertailu) Suomenlahti Heikinhelli 66 (vertailu) Suomenlahti Äyspäänselkä 77 (vertailu) Kaakkois-Suomen ELY (vertailu) Kyvy-1 Kaakkois-Suomen ELY (vertailu) Kyvy-2 Suomenlahti Rankki Kyvy-2 (vertailu) Perifytontutkimuksen tarkkailuasemat Asema Aseman nimi Syvyys (m) Koordinaatit (YKJ) H1 Honkaniemen laitosasema 1 14, H2 Honkaniemen laitosasema HVe3 Honkaniemen vertailuasema 3 1, HVe4 Honkaniemen vertailuasema 4 12, S1 Sandvikin laitosasema 1 13, S2 Sandvikin laitosasema 2 11, SVe3 Sandvikin vertailuasema 3 11, SVe4 Sandvikin vertailuasema 4 11, Määritysmenetelmät näytesyvyyksittäin Määritys Yksikkö Koodi Menetelmä 1m 5 m 1 m pohja-1 m päällysvesi Lämpötila oc T_WM x x x x Kokonaistyppi µg/l NTOT_NA Aquakem, sis.men, per. kumot. SFS 331:199 x x Kokonaisfosfori µg/l PTOT_NS Sis. menetelmä, per. kumottuun SFS 326:1986 x x PO4-P µg/l PO4P_NS Sis. menetelmä, per. kumottuun SFS 325:1986 x x NO3+NO2 µg/l NO23N_NA Aquakem, sis.men, per. kumot. SFS 331:199 x x NH4-N µg/l NH4N_NS Fotom., SFS 332:1976 x x Happi mg/l O2_DBT Sis.menet., per. kumot. SFS 34:199 x x x x Hapenkyllästys % O2_STB Sis.menet., per. kumot. SFS 34:199 x x x x ph PH_L25 SFS 321:1979 x x Sameus FTU TBY_SNT SFS-EN-ISO 727:2 x x Fek. enterokokit pmy/1 ml ELERT Enterolert x x Sähkönjohtavuus ms/m CTY_25L SFS-EN 27888:1994 x x x x a-klorofylli µg/l CP_E SFS 5772:1993 x

26 LIITE 2 KYMIJOEN VESI JA YMPÄRISTÖ RY T u t k i m u s t u l o k s i a Pyhtään edustan kalalaitokset (KALAPYHT) Pvm. Hav.paikka lt Happi Happi-% Sameus Sähk ph Ntot N(NO3+NO2) N(NH4) Kok.P PO4-P entero Klorof. Näytepaikka oc mg/l % FTU ms/m µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l pmy/1ml µg/l KALAPYHT / 38 Suomenl Krokö 38 Kok.syv. 18 m; Näk.syv. 4, m; Klo 12:15; Näytt.ottaja JMä, TS; levä 1 /3; Ilm.lt. 18 C-ast; Pilv. 3 /8; Tuulnop. 7 m/s; Tuulsuunt NE; 1 16,9 9, 95, ,2 31 <5 <5 19 < ,9 9, ,7 7, ,7 2, , , KALAPYHT / 316 Suomenl Krokö 316 Kok.syv. 15 m; Näk.syv. 3,4 m; Klo 11:3; Näytt.ottaja JMä, TS; levä 1 /3; Ilm.lt. 18 C-ast; Pilv. 3 /8; Tuulnop. 7 m/s; Tuulsuunt NE; 1 16,9 8,8 93 1, 678 8, 32 < ,9 8, ,3 5,9 6 6, ,6 32 < ,8 Tapiontie 2 C, 4516 KOUVOLA Puhelin (5) , Fax (5) /1

27 LIITE 3

28