Automaattimittarit valuma-alueella tehtävien kunnostustoimien vaikutusten seurannassa

Transkriptio

1 Automaattimittarit valuma-alueella tehtävien kunnostustoimien vaikutusten seurannassa Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

2 Esityksen sisältö Miksi automaattimittauksia kannattaa tehdä? Toimenpiteiden vaikutusten mittaaminen; periaate Pelloilla tehtävien toimenpiteiden vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan ravinne- ja kiintoainekuormaan (LOHKO- ja UusiRaHa-hankkeet Talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutus maatalousvaltaisen valuma-alueen fosforikuormaan (LOHKO) Kipsi eroosion ja fosforihuuhtouman vähentämisessä (Trap) Kosteikko ravinteiden ja kiintoaineen pidättäjänä (Keidas) Uoman kaivuun vaikutukset joen veden laatuun

3 - Yksittäisellä vesinäytteellä saadaan tieto pienen vesitilavuuden laadusta näytteenottohetkellä sitten kun analyysitulokset laboratoriossa valmistuvat - Suurin osa kuormituksesta kasvukauden ulkopuolella, kevät- ja syystulvan aikana nopeina pulsseina

4 Automaattimittausten hyöty kuormitusseurannassa Tietoa todellisesta laadun ja määrän vaihtelusta Tarkemmat kuormitusarviot Mikä on vesiensuojelutoimenpiteiden todellinen vaikutus?

5 pitoisuus Vesiensuojelutoimenpiteet Ravinnekuorman muodostuminen Ravinnekuorma = pitoisuus vedessä X virtaama Mitä suurempi virtaama, sitä suurempi kuorma Mitä suurempi pitoisuus, sitä suurempi kuorma Molemmat suuria hyvin suuri kuorma Esimerkiksi pellolla tehtävillä toimenpiteillä voidaan vaikuttaa pelloilta huuhtoutuvan veden pitoisuuteen virtaama

6 Miten muokkaus näkyy ojaveden laadussa? Valunnan ja veden sameuden suhde muuttuu peltojen kyntämisen jälkeen Esimerkki pieneltä peltovaltaiselta valuma-alueelta

7 Tutkimusasetelma toimenpiteiden mittaamiseksi Mittaukset ennen/jälkeen toimenpiteen toteutusta Talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutukset, kipsin vaikutukset Mittaukset toimenpidealueen ylä/alapuolella kosteikkomittaukset Mittaukset toimenpidealueella/referenssialueella Salaojamittaukset, kipsin vaikutukset

8 Muokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan ravinnekuormaan

9

10 Muokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan kuormitukseen kevät 2015

11 Muokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan kuormitukseen kevät 2015 LOHKO I LOHKO III LOHKO II LOHKO IV 11

12 Salaojat syksy 2015: muokkaus vs jankkurointi 12

13 Käsittelyjen vaikutukset keskimäärin Kevytmuokkaus lisäsi salaojien kautta huuhtoutuvaa kiintoaine- ja fosforikuormitusta noin 3-kertaiseksi ja käsittely KA (kg/ha) TP (kg/ha) NO23-N (kg/ha) kasvipeite 28 0,03 1,4 muokkaus 82 0,10 2,6 2,9 2,9 1,9 käsittely KA (kg/ha) TP (kg/ha) NO23-N (kg/ha) muokkaus 110 0,11 7,1 jankkurointi 117 0,11 2,5 1,1 1,0 2,9 typpikuormitusta 2-kertaiseksi verrattuna kasvipeitteisyyteen Jankkurointi lisäsi lyhytaikaisesti kiintoaine- ja fosforihuuhtoumia vs. kevytmuokkaus mutta syksy+kevät eroa ei ollut Kevytmuokkaus lisäsi nitraattitypen huuhtoumaa 3-kertaiseksi verrattuna jankkurointiin Pellon pinnalla tehtävät toimet vaikuttavat myös salaojien kautta huuhtoutuvaan kuormitukseen 13

14 Esimerkki tehokkaasta 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

15 Kipsin vaikutus fosforikulkeuman vähentämisessä Kuvaajat, Petri Ekholm, Syke

16 Mitä havaittiin? Kipsi vähensi maahiukkasiin sitoutuneen fosforin kuormaa noin puolella Kipsi vähensi myös liuenneen fosforin huuhtoumaa Vaikutus kestää vähintään neljä vuotta

17 Talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutukset eroosioon ja fosforihuuhtoumaan % 62 % % 29 % Mittausasema, 1h frekvenssi, 2006 alkaen

18 Leuto talvi

19 Esimerkki leudon talven valuntatapahtumista 2014

20 Valunnan ja kokonaisfosforikuoman suhde kasvukauden ulkopuolella kun lämpötila > 0 C pintavaluntaa Talviaikaisen kasvipeitteisyyden lisääntyminen vähensi kasvukauden ulkopuolella tapahtuvaa kokonaisfosforihuuhtoumaa keskimäärin 22 % (15-35 %)

21 Lisääkö kasvipeitteisyys liukoisen fosforin huuhtoumaa? EI!

22 Kosteikon vaikutukset Automaattiasema Pisteet 1,2,3,4 ja 5 Rakennettu 2010 Rakennettu

23 Sameus, kiintoaine ja fosfori kevät kesä syksy

24 Fosforin pidättyminen % fosforista kiintoaineeseen sitoutuneena Fosforin pidättyminen pääasiassa kiintoaineen sedimentoitumisen kautta Korkeimmat suhteelliset reduktiot (%) kasvukauden aikana, vuositasolla % Korkeimmat absoluuttiset reduktiot (kg) kasvukauden ulkopuolella kevät- ja syystulvien aikana Life+11 ENV/FI/911 Urban Oases

25 Typpi kevät syksy kesä marraskuu

26 typpi Typen pidättyminen % typestä liuenneena nitraattityppenä Pidättyy ja poistuu pääasiassa kasvien typenoton ja denitrifikaation kautta. Suhteellinen reduktio suurimmillaan kesäaikaan, kun kuorma on pieni, vuositasolla noin 15 % Life+11 ENV/FI/911 Urban Oases

27 Kosteikon toiminta paranee sen ikääntyessä Uusi kosteikko

28 Kosteikkoketjun vaikutus veden laatuun Kiintoainereduktio kevättalvella 2016 Lumen sulanta Niittu 4 % + Portti 13 % Sulantaa seuraava rakentamisjakso: Niittu 22 % + Portti 9 %

29 Peruskuivatuksen parantaminen -kaivuutöiden vaikutus Lepsämänjoen yläosan uoma kaivettiin mittausasemalta alavirtaan 2011 talvella Kaivuu mittausasemalta ylävirtaan 2014 joulukuussa Tavoitteena parantaa peltojen kuivatusta ja vähentää tulvahaittoja Miten kaivuutyöt vaikuttivat joen veden laatuun?

30 Kaivuutöiden vaikutus Sameuden ka ennen kaivuuta 45 NTU ja kaivuun aikana 235 NTU

31 Kaivuutöiden vaikutus kiintoainekuormaan Kiintoainepitoisuus/virtaama normaali taso vs. kaivuutöiden aikainen taso Kiintoainekuorma virtaamatilanteessa normaalisti: kg Kaivuun aikana: kg Kaivuun osuus vuoden kiintoainekuormasta 9 %

32 Vaikutukset: CODMn ja happipitoisuus - Orgaanisen aineksen hapen kulutus kasvaa kaivuutöiden aikana - Happitilanne tyypillisesti hyvä tähän aikaan vuodesta

33 Yhteenveto Automaattimittauksilla on mahdollista todentaa vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutukset jopa valuma-aluetasolla Pellon pinnalla tehtävät toimet vaikuttavat salaojien kautta huuhtoutuvaan kiintoaine- ja ravinnehuuhtoumaan Kipsi ja talviaikainen kasvipeitteisyys vähentävät tehokkaasti eroosiota ja fosforihuuhtoumaa savisilla pelloilla Pieni kosteikko vähensi järveen huuhtoutuvaa kiintoaine- ja ravinnekuormaa, mutta sen teho kasvukauden ulkopuolella kaikkein kuormittavimpaan aikaan on suhteellisesti heikoimmillaan Hoito/kunnostustoimenpiteiden toteuttamisen aikainen seuranta antaa tietoa mahd. töiden aikaisen kuorman ja toimenpiteellä saavutettavan hyödyn suhteesta kokonaishyöty

34 Kiitos!