Talousveden laadun jatkuvatoiminen mittaaminen pohjavesilaitoksen vedenjakeluverkostossa

Transkriptio

1 Jenni Ikonen, Anna-Maria Hokajärvi, Päivi Meriläinen, Teemu Räsänen, Petri Juntunen, Ilkka T. Miettinen Talousveden laadun jatkuvatoiminen mittaaminen pohjavesilaitoksen @THLorg THL/Jenni Ikonen 1 Water-M Unified Intelligent Water -hanke Vuosi vuodelta vesivarojen tehokkaampi käyttö on välttämätöntä. ICT -teknologian tehokkaampi hyödyntäminen vedentuotannossa on tulevaisuudessa tarpeen. Lisäksi ICT-teknologian työkalut kehittyvät koko ajan. Vesijohtoverkostojen pituus kasvaa. Riskipohjainen vedenlaadun hallinta yleistyy. Water-M-Unified Intelligent Water Management projekti toteutettiin TEKESin rahoittamana osana kansainvälistä ITEA3 IT for European Advancement ohjelmaa. Suomen konsortioon kuuluivat Keypro Oy, EHP-Tekniikka Oy, Econet Group Oy, Remote MX Oy, Savonia AMK, THL, Oulun yliopisto ja Kajaanin AMK. @THLorg 2 1

2 Vehmersalmen vesijohtoverkosto ja virtaussuunnat Puurunen J Hydraulic Modeling and analysis for selected DMA of water distribution system. Master s Thesis. University of Wroclaw. Poland. @THLorg 3 Vesijohtoverkoston hydraulinen seuranta Vedenlaatumittausten lisäksi seurattiin vesijohtoverkoston hydraulista tilaa Verkostossa olevat paine- ja virtaamamittaukset ohjattiin Savonia AMK:n SaMi -tietokantaan Kolmen minuutin välein tehtyjä mittauksia käytettiin jatkuvatoimisen poikkeamien havainnointijärjestelmän kehittämiseen Hankkeen aikana tehdyn testauksen perusteella todettiin että järjestelmä pystyy tunnistamaan poikkeustilanteet lähes reaaliajassa @THLorg 4 2

3 Online-monitorointijärjestelmän rakenne @THLorg 5 Riskinarviointi Riskinarviointi WSP Terveysvaikutusperusteiset tavoitteet Järjestelmän arviointi Monitorointi Riskinhallinta ja viestintä Valvonta (omavalvonta ja viranomaisvalvonta) Kansanterveydellinen näkökulma, mahdolliset terveyshaitat #vesihuolto2018 THL/Jenni @THLorg 3

4 Laatuparametrien mittaukset: Kentällä, reaaliaikaisesti: - Kaksi YSI -mittaria (2 * YSI 6920V2) On-line -mittaukset: - Happi (µg/l), lämpötila ( C), ph, redox (mv), sameus (NTU), suolaisuus, sähkönjohtavuus (µs/cm). Laboratoriossa: Fysikaalis -kemialliset: - Abs 420nm, lämpötila ( C), mangaani (mg/l), partikkelit (kpl/ml), rauta (mg/l), ph, sameus (NTU), sähkönjohtavuus (µs/cm), UV-abs 254nm. Mikrobiologiset: - Heterotrofinen pesäkelukumäärä (HPC, pmy/ml), kokonaismikrobilukumäärä (DAPI) (kpl/ml), koliformiset bakteerit (pmy/ml) ja enterokokit (pmy/ml). @THLorg 7 Erot vuodenaikojen välillä/lämpötila Kevät poikkesi tilastollisesti merkittävästi kesästä (p:0.025) ja syksystä (p:0.004). @THLorg 8 4

5 Erot vuodenaikojen välillä/ph Talvi poikkesi tilastollisesti merkittävästi kesästä (p:0.000) ja syksystä (p:0.045). @THLorg 9 Erot vuodenaikojen välillä/sähkönjohtavuus - Talvi ja syksy (p:0,004), kesä ja syksy toisistaan (p:0,030), kevät ja syksy (p:0,211) toisistaan. @THLorg 10 5

6 Heterotrofinen pesäkelukumäärä (PMY/ml) @THLorg 11 Kokonaismikrobilukumäärä (kpl/ml) THL/Jenni Ikonen @THLorg 6

7 Mikrobeille käyttökelpoinen hiili @THLorg 13 Mikrobeille käyttökelpoinen fosfori @THLorg 14 7

8 Mittauspiste A. On-line mittaus datakuvaajat/ Lämpötila ( C) ( ) @THLorg 15 Mittauspiste A. On-line mittaus datakuvaajat/ph ( ) @THLorg 16 8

9 Mittauspiste A. On-line mittaus datakuvaajat/sähkönjohtavuus ( ) Samanlainen trendi mitä labramittauksissa. @THLorg 17 Lämpötila ( O C) @THLorg 18 9

10 C. On-line tulokset (T) lämpötila ( C) @THLorg 19 C. On-line tulokset (T) lämpötila ( C) @THLorg 20 10

11 C. On-line tulokset (T) lämpötila ( C) @THLorg 21 ph @THLorg 22 11

12 C, On-line mittausdata, ph @THLorg 23 EC (µs/cm) @THLorg 24 12

13 C. On-line mittausdata, EC @THLorg 25 Terveysperusteinen pohjavesialueen riskinarviointi Uhkan tunnistaminen Millainen uhka kyseessä? Mistä uhka on peräisin? Mahdolliset terveysvaikutukset: oireet, vakavuus, kuolleisuus, herkät erityisryhmät? Pohjavesialueen riskit Pudistusprosessin riskit Vedenjakelualueen riskit Riskin-arviointi Riskin todennäköisyys: valuma-alueen hallinta, puhdistusprosessin vaihtoehdot Terveysvaikutusten annosvasteet Altistumisen arviointi: Kulkeutumisreitti, altistumisen kesto, altistuvien ihmisten lkm Riskinarviointiprosessi, esim. WSP Riskin-hallinta Raakaveden tuotantoalueen riskienhallinta Vedenpuhdistusprosessit Tähän miten riskejä hallitaan, jos tiedossa? @THLorg26 13

14 Tuloksia - Abs 254 nm osalta talvi ja syksy poikkesivat tilastollisesti merkittävästi toisistaan (p:0.000). - Hapen (mg/l) osalta talvi ja syksy poikkesivat tilastollisesti merkittävästi (p:0.001). - Kevät ja syksy (p:0.033) poikkesivat tilastollisesti merkittävästi toisistaan heterotrofisen pesäkelukumäärän (pmy/ml) osalta. - Ravinteista AOC (μg AOC-C/l) ja asetaatin (μg asetaatti-c/l) osalta talvi poikkesi merkittävästi muista vuodenajoista (p:0.000 p:0.012). MAP:n (µg MAP-P/l) osalta talvi ja kevät (p:0.025) poikkesivat merkittävästi toisistaan ja talvi ja syksy (p:0.024). - Vuodenaikojen vaihtelulla ei ollut tilastollisesti merkittävää vaikutusta seuraaviin laboratoriomittaustuloksiin: Abs 420 nm, kokonaismikrobilukumäärä (kpl/ml) -mittaukset, mangaani (mg/l), rauta (mg/l), sameus (NTU). @THLorg 27 Tuloksia - Lämpötilan ( C) osalta piste (D) erosi muista näytteenottopisteistä (A, B ja C) merkittävästi (p: ). - ph:n osalta piste (B) erosi merkittävästi (A):sta (p:0.000) ja (C):stä (p:0.004) - Sähkönjohtavuuden (µs/cm) (B) poikkesi merkittävästi (D):stä (p:0.001). - Happimittauksen (mg/l) osalta piste (C) erosi merkittävästi (A):sta (p:0.000) ja (D):sta (p.0.000). @THLorg28 14

15 Tuloksia - Heterotrofisen pesäkelukumäärän analyysissä (HPC, PMY/ml) (A) poikkesi (C):stä (p:0.000) ja (C) (D):stä (p:0.004). - Kokonaismikrobiologisen bakteerilukumäärän (kpl/ml) DAPI (A) poikkesi tilastollisesti merkittävästi (B):stä (p:0.000) ja (D):stä (p:0.001). - Piste (B) poikkesi MAP:n (μg MAP-P/l) osalta tilastollisesti merkittävästi muista näytteenottopisteistä (A,C ja D). @THLorg 29 Johtopäätökset - Veden laatu vaihtelee verkostossa. - Vuodenaika ja vuorokauden aika vaikuttaa veden laatuun. Esim. lumen sulaminen nähtiin hyvin. - Verkostossa olevilla on-line mittauksilla havaittiin enemmän muutoksia kuin labramittauksilla. (-vaatii säännöllisen kalibroinnin). - Mahdollista olisi esimerkiksi tarkentaa veden määrän ja paineen mittaamista verkostossa. @THLorg30 15