PYHTÄÄN MERIALUEEN KALALAITOSTEN VESISTÖTARKKAILU VUONNA 2013

Transkriptio

1 PYHTÄÄN MERIALUEEN KALALAITOSTEN VESISTÖTARKKAILU VUONNA 213 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 Viivi Mänttäri ja Janne Raunio

2 SISÄLLYS 1 JOHDANTO 1 2 SÄÄOLOT JA JOKIEN VIRTAAMAT 2 3 KALANKASVATUSLAITOSTEN LISÄKASVU JA RAVINNEKUORMITUS 5 4 AINEISTO JA MENETELMÄT Fysikaalis-kemiallinen vedenlaatu Sondikartoitus Ranta-alueiden pohjaeläintutkimus 1 5 TULOKSET JA TULOSTENTARKASTELU Fysikaalis-kemiallinen vedenlaatu Sondikartoitus Ranta-alueiden pohjaeläintutkimus 18 6 YHTEENVETO 19 7 TARKKAILUN KEHITTÄMINEN 2 VIITTEET 21 LIITTEET Liite 1 Näyteasemien tiedot ja analyysimenetelmät Liite 2 Vedenlaadun analyysitulokset Liite 3 Ranta-alueiden pohjaeläintutkimuksen tulokset

3 JOHDANTO Kymijoen vesi ja ympäristö ry toteuttaa Pyhtään kalankasvatuslaitosten vesistövaikutusten yhteistarkkailua. Tässä yhteenvedossa on esitelty vesistötarkkailun tulokset vuoden 213 osalta. Vuonna 213 tarkkailussa noudatettiin vuonna 21 tehtyä tarkkailuohjelman päivitystä, jonka Kaakkois-Suomen ELY-keskus on hyväksynyt (kirje KASELY/383/7./21, ). Vuonna 213 tarkkailuohjelmassa oli fysikaaliskemiallista vedenlaatuseurantaa, sondikartoitus sekä ranta-alueiden pohjaeläintutkimus. 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) Kaakon Lohi Oy, Mallemuckenin laitos (ISY-27-Y-77) Kuva 1. Pyhtään merialueen voimassa olevan luvan omaavien kalankasvatuslaitosten sijainnit. Näistä laitoksista vain Sandvikin ja Honkaniemen laitoksilla oli vuonna 213 kalankasvatustoimintaa. Laitoksista käytetään myöhemmin tekstissä seuraavia lyhennettyjä nimiä: Sandvik ja Honkaniemi. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 1

4 Kuva 2. Pyhtään merialueen kalankasvatuslaitosten vertailuaineistona käytetyt näyteasemat. vedenlaadun seuranta-asemat sekä 2 SÄÄOLOT Vuoden 213 maaliskuu oli erittäin kylmä ja vielä huhtikuussakin lämpötilat pysyttelivät keskimääräisen tason alapuolella (Kuva 3). Touko-kesäkuussa lämpötilat kuitenkin nousivat tavanomaista korkeammiksi. Sää jatkui lämpimänä vielä pitkälle syksyyn eikä terminen talvi päässyt alkamaan vuoden loppuun mennessä. Marras-joulukuussa lämpötilat pysyttelivät tavanomaista korkeampina eikä pakkaspäiviä juuri havaittu. Vuosi 213 oli varsin vähäsateinen (Kuva 3) ja sademäärät jäivät selvästi runsassateista vuotta 212 pienemmiksi. Sademäärät jäivät useina kuukausina myös selvästi keskimääräistä tasoa alhaisemmiksi. Loppuvuodesta satoi kuitenkin hyvin runsaasti ja sademäärät olivat selvästi keskimääräistä tasoa korkeampia. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

5 lämpötila ( C) sademäärä (mm) Kuva 3. Kuukausittainen keskilämpötila ( o C) Kotkan Rankissa ja sadesumma (mm) Virolahden Koivuniemessä vuonna 213 sekä vastaavat pitkän ajanjakson ( ) keskiarvot. Lähde: Ilmatieteen laitos. Vuonna 213 tuuli eniten lounaasta, jonne keskittyi lähes 27 % havainnoista (Taulukko 2). Vähiten tuuli puolestaan kaakosta. Tuulen voimakkuuden kuukausikeskiarvot vaihtelivat 1,6 ja 8,7 m/s välillä. Keskimäärin lounaistuuli oli voimakkain. Kovatuulisia päiviä (keskituulennopeus yli 14 m/s) tai 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 213. 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, 1,6 1,6 3, 3,3 3,6 3,1 2,7 maks 4,9 6,7 9,7 7,8 7,5 8,7 5,8 7,1 ka ,1 3,7 1,4 4,5 1,7 5, 6,9 4,5 12,2 5, 26,8 5,7 13,3 4, 9,3 4, Pyhtäätä lähin meriveden pinnankorkeuden mittausasema sijaitsee Haminassa lähellä Tervasaaren matkustajasatamaa. Vuonna 213 meriveden pinnankorkeus vaihteli -82 cm ja 71 cm välillä (Kuva 4). Pinnankorkeus lähti laskemaan vuoden alusta ja oli matalimmillaan maaliskuun puolessa välissä. Tämän jälkeen pinnankorkeus lähti nousemaan ja pysyi varsin tasaisena touko-lokakuun välisen ajan. Marraskuussa vedenpinta jatkoi nousua ja oli korkeimmillaan joulukuun lopulla. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 3

6 8 6 4 vedenkorkeus (cm) Kuva 4. Meriveden pinnankorkeus Haminassa vuonna 213. Lähde: Ilmatieteen laitos. Kymijoki on merkittävä kuormittaja Pyhtää-Kotka merialueella. Vuonna 213 Kymijoen virtaama Kuusankoskella oli keskimäärin hyvin normaalilla tasolla (Kuva 5). Alku- ja loppuvuodesta virtaama oli hieman keskimääräistä tasoa korkeampi ja loppukesästä puolestaan alhaisempi. Keskivirtaama oli selvästi sateista vuotta 212 pienempi. 6 m³/s Kuusankoski Kuva 5. Kymijoen virtaama (m3/s) vuonna 213 Kuusankoskella ja vastaava pidemmän ajanjakson virtaama ( ). Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä. Tarkkailuun osallistuvien kalankasvatuslaitosten alueella vaikuttaa lähinnä Kymijoen Pyhtään haara, jonka virtaama mitataan Ediskoskella sekä Koivukoskenhaara. Ediskosken kautta juoksutetaan pääsääntöisesti vain vakiovirtaamaa 5,3 m 3 /s. Vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

7 vakiovirtaamaa juoksutettiin pääosa vuodesta (Kuva 6). Loppukeväällä ja alkusyksystä juoksutettiin hetkellisesti huomattavasti vakiovirtaamaa suurempi vesimäärä. Koivukoskella vuoden 213 virtaamahuiput ajoittuivat alkuvuoteen, kevääseen ja loppuvuoteen. Virtaama oli etenkin alku ja loppuvuodesta keskimääräistä tasoa korkeampi. Keskivirtaama oli kuitenkin tavanomaisella tasolla. Kymijoen lisäksi Pyhtään merialueelle tuovat hajakuormitusta myös pienemmät joet kuten Siltakylänlahteen laskeva Siltakylänjoki. 4 m³/s Ediskoski m³/s Koivukoski Kuva 6. Kymijoen Pyhtäänhaaran virtaama (m3/s) vuonna 213 Ediskoskella ja vastaava pidemmän ajanjakson virtaama ( ) sekä Ahvenkoskenhaaran virtaama (m3/s) vuonna 213 ja vastaava pidemmän ajanjakson virtaama ( ). Lähde: Ympäristöhallinnon Herttatietojärjestelmä. 3 KALANKASVATUSLAITOSTEN LISÄKASVU JA RAVINNEKUORMITUS Lisäkasvuna ilmoitettuna kalaa tuotettiin Pyhtään merialueella vuonna 213 yhteensä 69 tonnia, laitosten kokonaisfosforikuormitus oli,45 tonnia ja typpikuormitus 3,9 tonnia (Kuva 7 ja Taulukko 2). Edellisvuoteen verrattuna laitosten lisäkasvu sekä ravinnekuormitus olivat selvästi laskeneet. Kalankasvatuslaitosten tuotantomäärä sekä ravinnekuormitus olivat vuonna 213 selvästi laskeneet verrattuna muutamaan edelliseen vuoteen. Ravinnekuormituksen ja lisäkasvun välisen suhteen perusteella kalankasvatuksen tehokkuus oli kuitenkin edellisvuosien 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 213 sekä Sandvikin että Honkaniemen laitoksella kuivarehua käytettiin luparajaa vähemmän ja etenkin Honkaniemen laitoksella käytetty rehumäärä oli selvästi edellisvuotta pienempi (Taulukko 2). Kalanviljelyn osuus Pyhtää-Kotka merialueen pistemäisestä kuormituksesta oli laitosten tuotantokaudella (kesämarras) 213 keskimäärin 4 % sekä fosforin että typen osalta (Kuva 8). Osuus oli laskenut hieman edellisvuodesta. Kalalaitosten kuormitus oli suurin loppukesällä ja sekä fosfori- että typpikuormituksen huippu ajoittui heinä-elokuulle. Sekä fosforin että typen osalta teollisuuden jätevesien mukana tuli suuri osa ravinnekuormituksesta. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 5

8 4 35 lisäkasvu tn/kasvukausi ravinteita tn/kasvukausi lisäkasvu typpi fosfori Kuva 7. Kalankasvatuslaitosten kokonaislisäkasvu (tn) sekä fosfori- ja typpikuormitus (tn) Pyhtään merialueella vuosina Lähde: Kaakkois-Suomen ELY. Taulukko 2. Pyhtään kalankasvatuslaitosten laitoskohtainen lisäkasvu, rehunkäyttö ja ravinnekuormitus vuonna 213. 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 Honkaniemen laitos 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 kalankasvatuslaitosten tuotantokaudella (kesä-marraskuu) vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

9 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 213 osalta tullaan käsittelemään tarkemmin Kymijoen alaosan vuosiyhteenvedossa. Kalankasvatuksen osuus laitosten tuotantokauden aikaisesta (kesä-marras) alueelle tulevasta kokonaiskuormituksesta (pistekuormitus + koko Kymijoki Ahvenkoskenhaarasta Korkeakosken haaraan) oli vuonna % fosforin ja alle 1 % typen osalta (Kuva 9). Mikäli kokonaiskuormitukseen lasketaan vain Kymijoen haaroista kasvatusalueelle laskevat Pyhtäänhaara (Ediskoski) ja Koivukosken haara, kalankasvatuksen prosenttiosuus oli 2 % kesä-marraskuun fosforikuormituksesta ja 1 % typpikuormituksesta. Kalankasvatuslaitosten kuormitusosuuden suuruuteen vaikuttaa ennen kaikkea Kymijoen tuoma kuormitus, joka muodostaa selvästi suurimman osan alueelle tulevasta kuormituksesta. Etenkin teollisuuden fosforikuorma oli vuonna 213 selvästi edellisvuosia suurempi. Kymijoen Pyhtäänhaaran kuormitus sekä fosforin että typen osalta oli puolestaan selvästi tavanomaista pienempi. 2 % Fosfori kesä-marraskuu 1 % 9 % 1 % Fosfori kesä-marraskuu 51 % 42 % kalalaitokset teollisuus kalalaitokset teollisuus yhdyskunnat yhdyskunnat 5 % Kymijoki (Pyhtäänhaara+Koiv ukoskenhaara) 89 % koko Kymijoki 1 % 12 % Typpi kesä-marraskuu % 3 % 1 % Typpi kesä-marraskuu 7 % kalalaitokset teollisuus kalalaitokset teollisuus 8 % yhdyskunnat Kymijoki (Pyhtäänhaara+Koi vukoskenhaara) 96 % yhdyskunnat koko Kymijoki Kuva 9. Eri kuormitussektoreiden laskennallinen osuus kokonaisfosfori- ja -typpikuormituksesta Pyhtää-Kotka merialueella kalankasvatuslaitosten tuotantokaudella (kesä-marraskuu) vuonna 213. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 7

10 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 ja näytteistä tehtiin ohjelman mukaiset määritykset (Liite 1 ja 2). Näytteenotosta vastasivat Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n sertifioidut näytteenottajat. Kalankasvatuslaitosten vedenlaadun seuranta-asemista käytetään jatkossa lyhennettä 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 213 aikana. 4.2 SONDIKARTOITUS Veden happi- ja klorofyllipitoisuutta kalalaitosten ympärillä kartoitettiin sondimittauksin Samassa yhteydessä kartoitettiin myös pintaveden nitraattipitoisuus kalanviljelyn tarkkailun kehittämishankkeeseen liittyen ja nämä tulokset raportoidaan myöhemmin. Levämäärää kuvaavaa a-klorofyllipitoisuutta mitattiin kenttäkäyttöisellä sondilla (YSI 692 V2) pintavedestä (n.,3-,4 m). Sondaus tehtiin molempien laitosalueiden ympärillä noin 15 5 metrin säteellä laitoksista. Mittauksia kertyi kummankin laitoksen ympäriltä noin 5 kpl. Klorofylliarvoja käsiteltiin ArcView ArcGIS 1. paikkatietojärjestelmällä, jolla interpoloitiin karttapohjalle kalalaitosten ympärillä olevan alueen klorofyllipitoisuus. Interpoloinnissa käytettiin Spatial Analyst ohjelman Natural Neighbour menetelmää. Kalalaitosten lähellä tehtyjen mittausten lisäksi tehtiin pistemäisiä mittauksia noin 1-2 kilometrin päässä laitoksista sijaitsevilla vertailupisteillä (Kuva 1). Happipitoisuutta puolestaan kartoitettiin koko vesipatsaasta pinnasta pohjaan tehtävin profiilimittauksin yhteensä 21 pisteeltä. Pitoisuudet määritettiin 1 m, pohja-3 m ja pohja-1 m syvyyksiltä. Mittauksia tehtiin sekä laitosten välittömässä läheisyydessä että 2 5 metrin etäisyydellä laitoksista. Lisäksi happitilannetta kartoitettiin noin 1-2 kilometrin päässä laitoksista sijaitsevilla vertailupisteillä, jotka olivat samoja kuin klorofyllikartoituksessa (Kuva 1). 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

11 Kuva 1 a ja b. Vertikaalisten happimääritysten näyte- ja vertailupisteet sekä klorofyllitutkimuksen vertailupisteet Sandvikin ja Honkaniemen laitoksilla. Laitoksilla tehtiin myös tarkkailun kehittämishankkeeseen liittyen nitraattipitoisuuden kartoitus, jonka tulokset esitellään myöhemmin. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 9

12 4.3 RANTA-ALUEIDEN POHJAELÄINTUTKIMUS Ranta-alueiden pohjaeläintutkimuksissa menetelmänä käytettiin ns. surviaissääskien kotelonahkamenetelmää. Surviaissääskien kotelonahkanäytteitä kerättiin neljältä näytepisteeltä: kaksi näytettä kalankasvatuslaitosten läheisyydestä ja kaksi näytettä vertailualueilta (liite 1). Surviaissääskien aikuistuminen käynnistyy Etelä-Suomen olosuhteissa tyypillisesti huhti- toukokuun vaihteessa ja päättyy syys-lokakuussa (Raunio ym. 27). Lajien aikuistumisajankohtien välillä on vuodenaikaista ja vuorokauden sisäistä vaihtelua (mm. Wilson & Ruse 25). Jotta lajistosta saataisiin kattava kuva, on suositeltu että kotelonahkoja kerättäisiin kolmena tai neljänä eri kuukautena avovesikauden aikana (Wilson & Ruse 25). Kustannusten karsimiseksi on usein kuitenkin tyydyttävä vain yhden ajankohdan näytteeseen. Kalankasvatuslaitosten tarkkailussa näytteitä kerättiin elokuussa ( ). Aikaisempien tutkimusten perusteella loppukesän-alkusyksyn näytteenotolla on mahdollista saada melko kattava otos niin karun kuin rehevän pohjanlaadun ilmentäjälajeista. Vuorokauden sisäisen vaihtelun aiheuttaman virheen vuoksi kotelonahkoja tulee kerätä kerääntymisalueilta tai ajelehtivaa aineista keräävistä pisteistä. Tällöin näytteen voidaan katsoa edustavan viimeisen kahden vuorokauden aikana aikuistuneita lajeja (Coffman 1973). Järvien ja rannikkoalueen olosuhteissa kerääntymisalue tarkoittaa tuulen vastaista rantaa, jonne pinnalla ajelehtivaa ainesta on kerääntynyt. Surviaissääskien kotelonahkojen näytteenotossa sovellettiin eurooppalaista menetelmästandardia SFS-EN 15196:26. Näytteenotto tapahtui haavimalla rantaveden pinnalla kelluvaa aineista käsihaavilla (havas 25 µm). Ollakseen edustava näytteen tulee sisältää vähintään 2 kotelonahkaa (Ruse 1993). Koska vain kotelonahkojen määrä on ratkaiseva, ei näytteenottoaikaa ole määritelty tai rajattu. Käytännössä riittävä määrä kotelonahkoja saavutettiin noin 1-15 minuutin haavinnalla. Haavinnan jälkeen pussin sisältö tyhjennettiin vedellä täytettyyn ämpäriin. Ämpäristä poistetaan isoimmat roskat ja samalla arvioitiin kotelonahkojen määrää. Loppu aines kaadettiin siivilän (havas 25 µm) läpi ja seulontajäännös kaadettiin kierrekorkilliseen pulloon (,5 l) ja säilöttiin etanolilla. Haavintaa jatkettiin mikäli ensimmäisessä näytteessä ei ollut riittävää määrää kotelonahkoja. Näytteet poimittiin parin seuraavan päivän kuluessa näytteenotosta. Poimintaa varten näytepulloa sekoitettiin ja siitä kaadettiin poiminta-alustalle pieni osanäyte. Kaikki osanäytteen kotelonahat poimittiin ja laskettiin. Mikäli osanäytteen kotelonahkojen määrä ei ylittänyt vaadittua 2 yksilöä, kaadettiin poiminta-alustalle uusi osanäyte, josta poimittiin niin ikään kaikki kotelonahat. Kotelonahkojen määrityksessä hyödynnettiin Langtonin (1991) määrityskaavaa. Kaikki kotelonahat määritettiin vähintään suvulleen, mutta pääasiassa lajilleen. Näytepisteiden rehevyyden arvioinnissa hyödynnettiin Paasivirran (21) ehdottamaa TEOindeksiä (indeksin päivitetty versio vuodelta 21), jossa lajit on jaoteltu kahteen ryhmään: 1 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

13 i) oligotrofian ja ii) eutrofian ilmentäjälajit. Indeksin pienin mahdollinen arvo on (ilmentäen hyvin karua pohjanlaatua) ja suurin 1 (ilmentäen hyvin rehevää pohjanlaatua). 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 asemien happitilanne pintavedessä oli hyvin samanlainen kuin ympäröivillä asemillakin eikä asemien happitilanteen voida katsoa eronneen merkittävästi ympäröivästä alueesta näytteenoton aikaan. 15 pintavesi 123 happikyllästys (%) kyvy kyvy-1 6 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 11. Happikyllästysprosentti (%) pintavedessä (1 m) asemilla ja vertailuasemilla kevään, kesän ja syksyn aikana vuonna 213. Alusvedessä oli vertailuasemilla havaittavissa lievää hapenpuutetta talvella (Kuva 12). Myös kesän aikana hapen määrä väheni alusvedessä ja hapenpuutetta oli havaittavissa lähes kaikilla pisteillä. Happitilanne oli huonoin vertailuasemalla 123, missä hapenkyllästys oli lokakuussa 31 %. Marras-joulukuussa syystäyskierto oli kuitenkin jo tuonut hapekasta vettä alusveteen eikä hapenpuutetta enää havaittu. 136 asemalla alusveden happitilanne oli hyvä elokuussa, mutta 38 asemalla oli havaittavissa hapenpuutetta. KALAasemien happitilanne ei kuitenkaan poikennut merkittävästi alueen yleisestä tasosta. Kummankin aseman osalta happitilanne oli edellisvuotta parempi. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 11

14 12 1 alusvesi 123 kyvy-2 happikyllästys (%) kyvy-1 helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 12. Happikyllästysprosentti (%) alusvedessä asemilla ja vertailuasemilla kevään, kesän ja syksyn aikana vuonna 213. Veden hygieeninen laatu Veden hygieenistä laatua kuvaavia suolistoperäisiä enterokokkeja havaittiin asemilla alle 1 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 päällysveden fosforipitoisuudet vaihtelivat talvella noin 2 4 µg/l välillä (Kuva 13). Fosforipitoisuus oli korkein talvella vertailupisteellä 123. Kesällä fosforipitoisuudet olivat selvästi talvea tasaisempia lukuun ottamatta vertailupistettä 123, jossa pitoisuus oli toukokuussa noin 5 µg/l. asemien fosforipitoisuudet olivat elokuussa hieman muita pisteitä korkeammat, mutta eivät kuitenkaan poikenneet merkittävästi alueen yleisestä tasosta. asemien fosforitaso oli kuitenkin hieman edellisvuotta korkeampi. Alusveden fosforipitoisuus oli talvella hyvin tasainen kaikilla pisteillä (Kuva 14). Kesällä fosforipitoisuudet kuitenkin kohosivat useilla pisteillä hapenpuutteen seurauksena. Korkeimmat pitoisuudet havaittiin niillä pisteillä, joiden happitilanne oli heikoin. KALAasemien alusveden fosforipitoisuudet olivat elokuussa vain hieman pintaveden tasoa korkeampia. Pitoisuudet olivat myös hyvin samaa tasoa kuin alueen muillakin pisteillä. Vuonna asemalla alusveden fosforipitoisuus oli heikosta happitilanteesta johtuen erittäin korkea. Vuoden 213 pitoisuus olikin selvästi matalampi. 316 aseman pitoisuus oli samaa luokkaa edellisvuoden kanssa. 12 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

15 6 5 pintavesi 123 kyvy-2 fosforipitoisuus (µg/l) kyvy helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu 38 Kuva 13. Pintaveden fosforipitoisuus (µg/l) asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 213. fosforipitoisuus (µg/l) alusvesi 123 kyvy kyvy helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu 38 Kuva 14. Alusveden fosforipitoisuus (µg/l) asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 213. Typpipitoisuus oli pintavedessä korkein talvella ja keväällä (Kuva 15). Talvella jokivedet jäävät usein jään alle pintaveteen ja tämä näkyy kohonneina pitoisuuksina. Keväällä puolestaan jokien virtaama on sulamisvesien vaikutuksesta suuri ja kuormitus merialueellekin on tavallista suurempaa. Elokuussa pintaveden typpitaso oli lähes sama kaikilla pisteillä. asemien typpipitoisuudet olivat myös hyvin samaa tasoa edellisvuoden kanssa. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 13

16 7 6 pintavesi 123 kyvy-2 typpipitoisuus (µg/l) kyvy helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu 38 Kuva 15. Pintaveden typpipitoisuus (µg/l) asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 213. 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 edellisvuoden tapaan pääasiassa yhteisrajoitteisuus, jolloin kumpi tahansa ravinne saattoi toimia leväkasvua rajoittavana tekijänä (Kuva 16) N/P -suhde helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 16. Kokonaistypen ja fosforin suhdeluku vertailuasemalla 123 sekä asemilla 316 ja 38 vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

17 Pintaveden klorofyllipitoisuus kuvaa yhteyttävien levien määrää vedessä. Levätuotannon huippu ajoittui vuonna 213 toukokuulle, jolloin klorofyllipitoisuus oli koko alueella varsin korkea (Kuva 17). Alkukesän tuotantohuipun jälkeen klorofyllipitoisuudet laskivat kuitenkin nopeasti ja pysyttelivät pääsääntöisesti alle 1 µg/l koko loppukesän. asemilla klorofyllipitoisuus oli samaa tasoa sekä alueen muiden asemien kanssa että edellisvuoden tuloksiin verrattuna kyvy-2 klorofyllipitoisuus (%) kyvy maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras 38 Kuva 17. Pintaveden klorofyllipitoisuus (µg/l) asemilla ja vertailuasemilla keväällä, kesällä ja syksyllä vuonna 213. Suomen rannikkovesien rehevyyttä arvioitaessa voidaan tarkastella kasvukauden keskimääräistä klorofyllipitoisuutta (Taulukko 3). Pyhtään edusta sijoittuu touko-syyskuun keskimääräisen klorofyllipitoisuuden (6,7 µg/l) 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 Merialueilla sinilevää havaittiin keskimääräistä vähemmän heinäkuussa ja vasta elokuussa sinilevähavaintojen määrä lisääntyi ajankohtaan nähden tavanomaiseksi. Havaintoja tuli kesän 213 aikana Saaristomereltä, itäiseltä Suomenlahdelta, Itämeren pääaltaan pohjoisosasta ja Selkämeren eteläosasta. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 15

18 5.2 SONDIKARTOITUKSET happi Sandvikin kalankasvatuslaitoksen ympärillä happitilanne oli hyvä koko vesipatsaassa kaikilla tarkkailupisteillä noin 1 m syvyyteen asti (Kuva 18). Syvimmällä pisteellä alusvedessä oli havaittavissa lievää hapenpuutetta. Myös vertailupisteillä happitilanne oli hyvin samanlainen ja hapenpuutetta havaittiin vain syvimmällä pisteellä alusvedessä. Pintavedessä oli havaittavissa lievää ylikyllästystä lähes kaikilla pisteillä Happi (%) 4 syvyys (m) Sandvik vertailuasema Kuva 18. Happipitoisuus (mg/l) eri syvyyksillä Sandvikin kalankasvatuslaitoksen ympärillä sekä kolmella vertailuasemalla vuonna 213. Myös Honkaniemen laitoksen ympärillä olevilla tarkkailupisteillä happitilanne oli hyvä koko vesipatsaassa (Kuva 19). Myös vertailuasemilla happitilanne oli hyvä eikä hapenpuutetta ollut havaittavissa. Vertikaalisten happimääritysten perusteella Sandvikin ja Honkaniemen laitosten ympärillä olevien tarkkailupisteiden happitilanne oli syyskuun alussa hyvä koko vesipatsaassa eikä happitilanne juurikaan poikennut vertailupisteistä. 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

19 Happi (%) Honkaniemi vertailuasema syvyys (m) Kuva 19. Happipitoisuus (mg/l) eri syvyyksillä Honkaniemen kalankasvatuslaitoksen ympärillä sekä kolmella vertailuasemalla vuonna 213. a-klorofylli Kummankin laitoksen ympärillä pintaveden klorofyllipitoisuus vaihteli noin 1 µg/l ja noin 12 µg/l välillä (Kuva 2). Keskimääräinen taso oli kummankin laitosalueen ympärillä noin 4 µg/l ja yli 1 µg/l pitoisuuksia havaittiin vain muutamia. Levätuotanto ei ollut voimakkainta aivan laitosten ympärillä vaan kummankin laitoksen osalta hieman luoteeseen laitoksista. Vertailupisteiden klorofyllipitoisuudet olivat varsin matalia ja keskimäärin hyvin samaa tasoa kuin laitosten ympärilläkin. Kalankasvatuksella ei näin ollen näyttäisi olevan suoraan havaittavia vaikutuksia pintaveden klorofyllitasoon. Vuonna 211 tehdyn vastaavan kartoituksen tuloksiin verrattaessa klorofyllipitoisuudet olivat vuonna 213 sekä laitosten ympärillä että vertailupisteillä selvästi edellistä tutkimuskertaa matalampia. Tuloksia tarkasteltaessa on kuitenkin huomioitava, että klorofyllipitoisuudet saattavat vaihdella ajallisesti hyvinkin paljon ja tämän sondikartoituksen tulokset perustuvat vain yhtenä päivänä tehtyihin mittauksiin. Lisäksi vallitsevat sääolot ja tuulensuunta saattavat vaikuttaa pitoisuuden vaihteluun laitosalueiden ympärillä. Verrattaessa sondikartoituksen tuloksia laboratoriossa tehtyihin määrityksiin on myös huomioitava se mahdollisuus, että tulokset eivät välttämättä ole aivan vertailukelpoisia, vaikka sondi onkin kalibroitu ja sen tulisi vastata laboratoriomittauksia. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 17

20 Kuva 2. Klorofyllipitoisuuden vaikutusaluekartta (µg/l) Sandvikin (oikea) ja Honkaniemen (vasen) laitosten ympärillä elokuussa RANTA-ALUEIDEN POHJAELÄINTUTKIMUS Ranta-alueiden pohjaeläintutkimuksessa tavattiin yhteensä 37 surviaissääskitaksonia (Liite 3). Vuoden 211 tarkkailussa lajimäärä oli selvästi suurempi (48 taksonia), vaikka näyteajankohta oli lähes sama. Runsaslukuisimpia lajeja olivat vuonna 213 Chironomus plumosus-t., Cricotopus bicinctus, C. sylvestris ja Orthocladius oblidens. Vuonna 211 valtalajeja olivat Dicrotendipes nervosus, Paratanytarsus dissimilis/inopertus ja Tanytarsus brundini. Näin ollen myös lajistossa oli selviä vuosienvälisiä eroja. Valtaosa lajeista oli yleisiä makeanveden lajeja, mutta joukossa oli myös joitakin murtovesien lajeja kuten Chironomus aprillinus. Merkille pantavaa vuoden 213 tuloksissa oli se, että hyvänä rehevyyden indikaattorina pidetty surviaissääski C. plumosus oli selvästi yleisempi molemmilla vertailualueilla (>3 % yksilömäärissä mitattuna) kuin kalalaitosten tuntumassa. Rantavyöhykkeen rehevyyttä kuvaavan TEO-indeksin perusteella näytepisteiden rehevyys vaihteli lievästi karusta lievästi rehevään (Kuva 21). Indeksiarvojen perusteella kalalaitosten vaikutus rantavyöhykkeen rehevyyteen oli vähäinen, eikä selviä eroja laitoskohtaisiin vertailualueisiin ollut havaittavissa. Honkaniemen näytepisteiden indeksiarvot olivat samaa tasoa kuin vuonna 211, mutta Sandvikin näytepisteet ilmensivät vuonna 213 rehevämpää pohjanlaatua kuin vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

21 Kuva 21. Rantavyöhykkeiden rehevyys surviaissääskiaineiston perusteella arvioituna. Värien selitykset: vaalean vihreä = lievästi karu, tumman vihreä = lievästi rehevä. 6 YHTEENVETO Tutkimuksen kohteena oleva Pyhtään Krokön saarten alue kuuluu itäisen Suomenlahden rannikon rehevään saaristovyöhykkeeseen. Kalankasvatuslaitosten typpi- ja fosforikuormitus oli selvästi laskenut edellisvuoteen verrattuna. Myös laitosten lisäkasvu oli laskenut edellisvuodesta. Molemmat laitokset käyttivät kuivarehua lupaehtojen mukaisesti vuonna 213. Vedenlaadun tarkkailunäytteet otettiin elokuun lopulla kahdelta 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 asemien vedenlaatua suhteessa Pyhtää-Kotka merialueen yleiseen tilaan kesän 213 aikana. KALAasemien vedenlaatu oli pääsääntöisesti hyvin samaa tasoa kuin ympäröivällä merialueella. asemalla 38 alusveden happitilanne oli elokuun näytteenottohetkellä vähintään kohtalainen eikä alusvedessä havaittu kohonneita fosforipitoisuuksia. Ravinnepitoisuudet olivat asemilla samaa tasoa alueen yleisen tilan kanssa. Ravinnepitoisuudet saattavat vaihdella merialueella lyhyelläkin aikavälillä paljon ja jo muutamien viikkojen ero näytteenoton ajankohdassa saattaa vaikuttaa tuloksiin merkittävästi. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 19

22 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 puolestaan luokitella reheväksi. Vuosien 211 ja 213 rantavyöhykkeiden pohjaeläintutkimukset osoittivat, että näytepisteiden pohjaeläinlajistossa oli selviä vuosienvälisiä eroja. Eroja oli paitsi näytteiden lajimäärissä, niin myös lajistokoostumuksessa. Näytepisteiden rehevyydessä ei kuitenkaan ollut TEO-indeksin perusteella suurta ajallista vaihtelua, etenkään Honkaniemen näytepisteillä. Indeksiarvojen perusteella kalalaitoksilla ei ollut havaittavissa vaikutuksia rantavyöhykkeen rehevyyteen. Vuosien 211 ja 213 tulokset viittasivat siihen, että CPETmenetelmän avulla ei saada ainakaan pienillä näytemäärillä erotettua kalalaitosten ekologisia vaikutuksia rantavyöhykkeen surviaissääskiyhteisöihin. 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. Kesällä 213 tehtiin tutkimuksia, joita jatketaan vielä kesän 214 aikana. Tuloksista laaditaan loppuraportti ja laitosten tarkkailuohjelmat päivitetään. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214

23 VIITTEET Coffman, W. P Energy flow in a woodland stream ecosystem: II. The taxonomic composition and phenology of the Chironomidae as determined by the collection of pupal exuviae. Arch. Hydrobiol. 73: Forsberg C., Ryding S.-O. Claesson A. & Forsberg A Water chemical analyses and/or algal assay? Sewage effluent and polluted lake water studies. Mitt.Int.Ver.Limnol. 21: Ilmatieteenlaitos 213. Ilmastokatsaus-lehti nro > Ilmasto > ilmastoviestintä > Ilmastokatsaus-lehti Kehittämisyhdistys Sepra ry 213. ESKO Etelä-Suomen Kalatalousohjelma. Kettunen, I., Mäkelä, A. & Heinonen, P. 28. Vesistötietoa näytteenottajille. Suomen ympäristökeskus, Ympäristöopas. Langton P. H., A key to pupal exuviae of West Palaearctic Chironomidae. Privatelly published, Huntington, Cambridgeshire, UK. Mäkelä, A., Antikainen, S., Mäkinen, I., kivinen, I. & Leppänen, T Vesitutkimusten näytteenottomenetelmät. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja, sarja B nro 1. Oravainen, R Opasvihkonen vesianalyysitulosten tulkitsemiseksi havaintoesimerkein varustettuna. Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ry:n moniste, 26 s. Pitkänen, H Eutrophication of the Finnish coastal Waters: Origin, fate and effects of riverine nutrient fluxes. Publications of the Water and Enviroment Research Institute. Raunio, J., Paavola, R. & Muotka, T. 27. Effects of emergence phenology, taxa tolerances and taxonomic levels on the use of the Chironomid Pupal Exuvial Technique in river biomonitoring. Freshwat. Biol. 52: Ruse, L Chironomid distribution in the River Pang in relation to environmental variables. Ph.D. Thesis. University of Bristol, 365 pp. SFS-EN 15196:26. Water quality. Guidance on sampling and processing of the pupal exuviae of Chironomidae (Order Diptera) for ecological assessment. 8 s. Sosiaali- ja terveysministeriö 28. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus (N:o 177) yleisten uimarantojen uimaveden laatuvaatimuksista ja valvonnasta. Suomen ympäristökeskus 213. Valtakunnallinen leväyhteenveto > Etusivu > Vesi ja meri > Valtakunnallinen leväyhteenveto (luettu ) Wilson, R. S. & Ruse, L. P. 25. A guide to the identification of genera of chironomid pupal exuviae occurring in Britain and Ireland (including common genera from Northern Europe) and their use in monitoring lotic and lentic fresh waters. The Freshwater Biological Association, Special Publication No. 13. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 228/214 21

24 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) 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

25 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. 3, m; Klo 11:45; Näytt.ottaja jmä, jk; levä 1 /3; Ilm.lt. 18 C-ast; Pilv. 4 /8; Tuulnop. 1 m/s; Tuulsuunt SW; 1 15, 9,9 11 1, , < ,2 9, ,6 8, ,5 6,8 59 1, , , KALAPYHT / 316 Suomenl Krokö 316 Kok.syv. 15 m; Näk.syv. 2,6 m; Klo 17:; Näytt.ottaja jmä, jk; levä 1 /3; Ilm.lt. 18 C-ast; Pilv. 7 /8; Tuulnop. 1 m/s; Tuulsuunt SW; 1 14,5 9,9 1 1, , < ,2 8, ,6 8,2 81 5, , ,7 Tapiontie 2 C, 4516 KOUVOLA Puhelin (5) , Fax (5) /1

26 Rantavyöhykkeiden pohjaeläintutkimusten näytepistekohtainen surviaissääskilajisto vuonna 213. LIITE 3