Ravinteiden reitti pellolta vesistöön - tuloksia peltovaltaisten valuma-alueiden automaattimittauksista

Transkriptio

1 Ravinteiden reitti pellolta vesistöön - tuloksia peltovaltaisten valuma-alueiden automaattimittauksista Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

2 Esityksen sisältö Automaattinen veden laadun seuranta ja sen tuomat hyödyt hajakuormituksen seurannassa Veden aiheuttama eroosio Maatalousvaltaisen valuma-alueen vedenlaatuun vaikuttavat tekijät Lepsämänjoelta RaHa-hankkeen pienille valuma-alueille Valuma-aluetasolta lohkotasolle Kuormituksen alueellinen tarkentaminen ja toimenpiteiden kohdentamisen merkitys Tehokkaat toimenpiteet kuormituksen vähentämisessä?

3 - Hajakuormituksen mittaaminen on haastavaa! - Suurin osa kuormituksesta kasvukauden ulkopuolella, kevät- ja syystulvan aikana nopeina pulsseina - Uudet mittausmenetelmät Kirsti Lahti

4 Automaattiantureilla voidaan mitata esim. sameutta sähkönjohtavuutta lämpötilaa vedenkorkeutta ja virtaamaa nitraattipitoisuutta sameutta DOC-pitoisuutta happipitoisuutta Maataloustieteen Päivät 2010

5 Automaattimittausten hyöty kuormitusseurannassa Päästään huomattavasti tarkempiin kuormituslukuihin!

6 kokonaisfosfori (µg/l) Suspended solids (mg/l) kiintoaine (mg/l) Total phosphorus (µg/l) Mitä sameampaa on vesi, sitä enemmän se sisältää kiintoainetta. Mitä enemmän kiintoainetta, sitä enemmän fosforia y = 1,15x + 43,29 R² = 0,93 n = y = 0,88x + 2,60 R² = 0,97 n = Sensor sameus turbidity (NTU) (NTU, FTU) Sensor sameus turbidity (NTU) (NTU, FTU) Esim. anturin mittaaman sameuden ja laboratoriossa määritetyn kiintoaine- tai fosforipitoisuuden välinen yhteys jatkuva pitoisuusdata

7 Veden aiheuttama eroosio samentaa vesiä Sateen aiheuttama roiske-eroosio Virtaavan veden aiheuttama ura/noroeroosio

8 Maahiukkasen koon vaikutus eroosioon Erikokoisten mineraalipartikkelien laskeutumisnopeudet (Häikiö & Laitinen 1996). raekoko laskeutumisnopeus (mm) (m h -1 ) hiekka >0,2 >75 hieta 0,02-0, hiesu 0,002-0,02 0,01-1 savi <0,002 <0,001

9 Eroosioaltteimmat alueet löytyvät lounais- ja etelärannikon savisilta maatalousalueilta Esimerkki

10 Lepsämänjoen tutkimusalue Sijainti Maaperä Maankäyttö (Corine 2006) 23,0 km 2 Mittausasema Mittausasema 51,8 Clay 9,6 1,3 5,1 14,6 9,7 3,1 37,0 11,5 2,47,7 8,1 33,2 Peltoa pohjaveden osuus virtaamasta ajoittain merkittävä

11 Lepsämänjoen pitkä aikasarja helmikuu

12 Fosforikuormituksen vuosittainen vaihtelu Valunta kasvattaa kuormitusta P-kuorma Sadanta kg kg tähän mennessä

13 pitoisuus Ravinnekuorma = pitoisuus vedessä X virtaama Mitä suurempi virtaama, sitä suurempi kuorma Mitä suurempi pitoisuus, sitä suurempi kuorma Molemmat suuria hyvin suuri kuorma virtaama

14 Sääolojen ja peltoviljelyn välinen yhteys (typpi) Sateinen alkukesä 2012 Ennen kuin ravinteet ovat käytössä, huuhtoutumisriski kasvaa Luminen talvi Suuri typen huuhtouma Suuri pitoisuus, suuri virtaama Huono kasvukausi Kuiva, lämmin syksy 2011: kg

15 nitraattipitoisuus (mg/l) virtaama (l/s) TP-pitoisuus (μg/l) virtaama (l/s) Fosfori- ja typpikuormituksen erot TP-pitoisuus virtaama P pintavalunnan mukana eroosioainekseen sitoutuneena N salaojien kautta 5 nitraattipitoisuus virtaama

16 Salaojien kautta tuleva kuorma Metsästä tuleva oja Pellolta tuleva salaojan purkukohta

17 Nitraatti+ nitriittityppipitoisuus 42- kertainen Salaojien kautta voi huuhtoutua myös merkittävä osa kiintoaineesta ja fosforista

18 RaHa-hankkeen seuranta-alueet Pelto-oja 124 ha 48 % peltoa Viemäröimätön hajaasutusalue Edustaa Uusimaalaista hajakuormitettua aluetta

19

20 Metsän puolelta otetussa näytteessä < 1,5 mg/l

21

22 P-luku metsässä < 1,5, mittapadolla 1,9 Metsäpuro 137 ha Luonnontilaista metsää Ei haja-asutusta Edustaa Uudenmaan alueen luonnonhuuhtoumaa

23 Tuloksia vesinäytteistä Liukoinen fosfaattifosfori (µg/l) 30 2

24 Tuloksia vesinäytteistä Pelto-ojan kuljettama kiintoaine sisältää fosforia keskimäärin 1,4 mg/g Metsäpuron kuljettama kiintoaine sisältää fosforia keskimäärin 0,9mg/g

25 Sade virtaama vedenlaatu -Sade vaikuttaa pelto-ojan virtaamaan nopeasti - Viive on luonnontilaisella alueella suurempi -Yksittäisen tapahtuman kesto on luonnontilaisella alueella pidempi - Pelto-oja on virtaamaltaan äärevämpi

26 Sade virtaama vedenlaatu -Yksittäisen sadetapahtuman yhteydessä veden samennus on voimakkaampaa peltovaltaisella valuma-alueella -Sameus reagoi voimakkaasti virtaaman muutokseen pelto-ojassa -Pelto-oja on vedenlaadultaan äärevämpi

27 Typen huuhtouma syksyllä 640 kg 140 kg Sateisuus? Edeltävä kasvukausi? 930 kg 84 kg

28 Typen huuhtouma keväällä 570 kg 51 kg Edeltävä syksy? Routa? 1200 kg 100 kg

29 Fosforin huuhtouma syksyllä 61 kg 6 kg Sademäärä? Sateen intensiteetti? 24 kg 3 kg

30 Fosforin huuhtouma keväällä vesisade 36 kg 8 kg Paljon lunta Routa? 29 kg 8 kg

31 Ravinnehuuhtoumat keväällä 2013 NO3-N 700 kg 130 kg PP 53 kg 6 kg

32 Tietopaketti RaHa-hankkeen vedenlaadun seurannan tuloksista

33 Mikä osuus ravinnekuormasta tulee pelloilta? Lähtökohtana mahdollisimman tarkka kuormitustieto Erotetaan peltovaltaisen valuma-alueen kokonaisfosforikuormasta: Taustakuorma luonnonhuuhtouma, laskeuma Haja-asutuksen osuus (arvio) Muu kuorma? Tuloksena alueen peltojen laskentajakson mahdollinen maksimikuorma

34 Mikä osuus fosforikuormasta tulee Esim. syksy 2012 pelloilta? Pelloilta huuhtoutuva fosfori Keskimäärin

35 Kuormitus ei synny tasaisesti kaikilta pelloilta Maataloustieteen Päivät 2010

36 Fosforihuuhtouman alkuperä?

37

38 Eroosio peltoalueilla syksyllä Kynnöt tehty

39

40

41

42

43

44

45

46 Näkyykö kasvipeitteisyyden lisääminen? Kasvipeitteisyys keväällä % Kevät % Kevät 2013? Ei näy! kuormittavimmat lohkot edelleen ilman kasvipeitettä

47 Miten viljelijä voi seurata huuhtouman alkuperää? Mistä samea vesi tulee? Typpiliuskat salaojien nitraattipitoisuuden mittaamiseen

48 Esimerkki toimivasta vesiensuojelumenetelmästä Miten kipsi vaikuttaa eroosioon ja fosforin huuhtoutumiseen? Kipsiä levitettiin koealueen pelloille syksyllä 2008 Pelto-ojan sameutta ja virtaamaa mitattiin tunnin välein ennen kipsin levitystä ja sen jälkeen Petri Ekholm, Syke

49 Kipsin vaikutus fosforikulkeuman vähentämisessä Kuvaajat, Petri Ekholm, Syke

50 Kipsin vaikutus orgaanisen hiilen huuhtoutumiseen Pitoisuus Huuhtouma DOC (mg/l) 60 DOC (kg/h) Ennen kipsiä Ennen kipsiä kg /ha valunta (l/s) valunta (l/s)

51 4. vuosi, vaikutus hiipuu..? Pitoisuus Huuhtouma DOC (mg/l) 60 DOC (kg/h) valunta (l/s) 18 kg/ha valunta (l/s)

52 Mitä havaittiin? Kipsi vähensi maahiukkasiin sitoutuneen fosforin kuormaa noin puolella Kipsi vähensi myös liuenneen fosforin huuhtoumaa Kipsi vähensi liuenneen orgaanisen hiilen huuhtoumaa lähes puolella Vaikutus kestää vähintään neljä vuotta

53 Automaattianturiseurannasta opittua Hajakuormitusmittaukset tarkentuvat huomattavasti perinteiseen seurantaan nähden Toimenpiteiden vaikutuksia ei voida todentaa perinteisellä seurannalla Talvien leudontuminen kasvattaa kuormia Kuormitus ei tule tasaisesti kaikilta pelloilta Toimenpiteiden kohdentamisen tärkeys! Riskikohteet<> toimenpiteiden kohdentaminen koko peltopinta-alalle Riskikohteiden tunnistaminen

54 Periaatteita On järkevintä pyrkiä pitämään ravinteet pelloilla kasvien käytössä ja poissa vesistöistä Panostus toimenpiteisiin jotka tehoavat silloin kun suurin osa kuormituksesta tapahtuu kasvukauden ulkopuolella

55 Ajankohtaista tilannetta voi seurata osoitteessa: ja

56 Kiitos!