Kokemuksia jatkuvatoimista mittauksista turvetuotantoalueilla Jaakko Soikkeli

Transkriptio

1 Kokemuksia jatkuvatoimista mittauksista turvetuotantoalueilla Jaakko Soikkeli

2 Maankäytön aiheuttama kuormitus Suomen soilla ja turv la - Käsittää n. 33 % maa-alasta Fosforipäästölähteet, tonnia/vuosi Maatalous 250 t/a Metsätalous 91 t/a Turvetuotanto 28 t/a typpipäästölähteet, tonnia/vuosi Maatalous 5813 t/a Metsätalous Turvetuotanto 464 t/a 724 t/a Kiintoainepäästölähteet, tonnia/vuosi Maatalous t/a Metsätalous t/a Turvetuotanto 4580 t/a Lähde: Soiden ja turvemaiden strategia

3 Turvetuotannon ympäristötarkkailut Vapossa vuosina Lupamääräysten mukaisen velvoitetarkkailun (päästö- ja vesistötarkkailu) vesinäytteiden ja analyysien määrä on kasvanut vuosittain Omaehtoisten vesinäytteenottojen määrää on myös lisätty Tutkimushankkeissa tehdään kattavaa vesinäytteenottoa Vapon uutena turvetuotannon ympäristösitoumuksena ja - tavoitteena on tarkkailujen omaehtoinen laajentaminen siten, että kaikki turvetuotantoalueet ovat tuotantokaudella päästötarkkailussa ja puolet tuotantoalueista ympärivuotisessa päästötarkkailussa vuoteen 2016 mennessä. Päästö- ja vesistötarkkailun volyymi Päästö- eli kuormitustarkkailu Näytteet Analyysit Vesistötarkkailu Näytteet Analyysit Yhteensä Näytteet Analyysit Päästötarkkailu: Turvetuotannossa 426 aluetta, joista päästötarkkailussa 353 aluetta: intensiivitarkkailussa 154 ja harvatarkkailussa 199 aluetta. Intensiivitarkkailu = 12 näytettä/v Harvatarkkailu = 4 näytettä /v Vain intensiivitarkkailussa olevat suot huomioidaan päästölaskennassa. Intensiivitarkkailussa olevat suot vaihtuvat määräajoin (tarkkailujakso n. 3 vuotta). 3 *) Tarkkailukustannuksiin sisältyy pöly, melu, vesistö ym. turvetuotannon velvoitetarkkailut. Päästötarkkaillun osuus v oli 1,6 M.

4 Turvetuotannon päästötarkkailussa analysoitavat vedenlaatuparametrit Lisäksi mitataan virtaama kuormituslaskelmia varten 4

5 Turvetuotannon vedet ovat luonnonvesiä eivätkä sisällä vieraita aineita Turvetuotannon valumavedet ovat tuotannossa syntyviä suoperäisiä luonnonvesiä Ne sisältävät turpeesta ja maaperästä huuhtoutunutta kiintoainetta, ravinteita ja humusta hieman enemmän kuin luonnontilaisen suon vesi Osa ravinteista kulkeutuu maa-alueille ilmakehästä sadeveden mukana Vesistöissä pitoisuudet vaihtelevat suuresti sekä alueellisesti että vuodenajoittain Valumavesien keskimääräiset pitoisuudet Luonnontilaiset suot Metsäojitusalueet Turvetuotantoalueet (pintavalutuskenttä) Fosfori (mg/l) 0,017 0,046 0,060 Typpi (mg/l) 0,460 0,738 1,576 Kiintoaine (mg/l) 1,4 5,0 5,3 Kemiallinen hapenkulutus (mg O 2 /l) mg = hyttysen paino 1 g = herneen paino Lähteet: Pöyry Oy (2013) Turvetuotannon ominaiskuormitusselvitys Huom! Kiintoaineen pitoisuudet ovat todella pieniä, sillä laboratoriossa määrityksen alaraja on 1 mg/l 5

6 Jatkuvatoiminen veden laadun tarkkailu Vuonna 2012 Vapo Oy on asennuttanut kuudelle tuotantoalueelle kahdeksan jatkuvatoimista mittauslaitteistoa Anturit mittaavat veden sameutta, kiintoainepitoisuutta, orgaanisen hiilen kokonaismäärää, liukoisen orgaanisen hiilen määrää, veden kemiallista hapenkulutusta sekä nitraatti- ja nitriittityppeä Lisäksi mitataan veden virtaamaa Mittalaitteilla ei pystytä seuraamaan veden fosforipitoisuutta Typen yhdisteiden pitoisuudet ovat mittalaitteiden tarkkuuden alarajoilla tai sen alle Rukonevan tuotantoalueelle ennen ja jälkeen pintavalutuskenttää asennettu jatkuvatoimisesti veden määrää ja laatua mittaava laitteisto aurinkopaneeleineen ja lähikuva sameusanturista

7 Jatkuvatoiminen veden laadun tarkkailu Uutta ja kehittyvää tekniikkaa käytettäväksi turvetuotannon valumavesien seurannassa Veden sameusarvoa käytetään sijaismuuttujana kiintoaineelle, jolloin vertailevien vesinäytteenottojen tulosten perusteella lasketaan matemaattisesti kiintoainepitoisuus Merkittäviä epävarmuuksia: Sameuden ja kiintoaineen välinen yhteys heikko (selitysaste huono) Suhde vaihtelee vuodenajoittain Häiriötekijät (roskat, eliöt, ilmakuplat tms.) vaikuttavat mittaustuloksiin ja näkyvät virheellisinä kiintoainepiikkeinä Piikkien manuaalinen poisto subjektiivinen arvio Useampien mittaushetkien aikaisien kuormituspiikkien oikeellisuutta ei ole voitu vesinäytteenotolla todentaa Laitteet likaantuvat herkästi etenkin kesäaikaan mikä näkyy tulosten ryömimisenä Ei korvaa perinteistä vesinäytteenottoa: kalibrointinäytteet tarvitaan, lisäksi ravinteiden ja raudan määriä ei voida määrittää Laitteiden ylläpito (puhdistukset ja muut huollot) kallista, lisäksi laitteiden ostohinta korkea 7

8 Pakinsuon kuormitusseuranta Jatkuvatoimisen mittauksen ja vesinäytteenoton vertailu Kiintoaine, R 2 = 0, (talvi noin 5 kk) Jatkuvatoiminen: 175 kg/kk = 14 kg/ha/a Vesinäytteenotto: 140 kg/kk = 11 kg/ha/a COD Mn, R 2 = 0, (talvi noin 1 kk) Jatkuvatoiminen: 635 kg/kk = 50,8 kg/ha/a Vesinäytteenotto: 628 kg/kk = 50,2 kg/ha/a 8

9 Korentosuo kuormitusseuranta Jatkuvatoimisen mittauksen ja vesinäytteenoton vertailu Kiintoaine, R 2 = 0, (kevät noin 2 kk) Jatkuvatoiminen: 843 kg/kk = 45 kg/ha/a Vesinäytteenotto: 331 kg/kk = 18 kg/ha/a COD Mn, R 2 = 0, (syksy noin 2,5 kk) Jatkuvatoiminen: kg/kk = 236 kg/ha/a Vesinäytteenotto: kg/kk = 180 kg/ha/a 170 mg/l Korentosuo ap kiintoaine Viiva jatkuvatoiminen mittari Pisteet vesinäytteet Korkeimman piikin kesto n. 2 vrk

10 Rinnansuon mittausasema: COD Mn kuormituskalibrointi R 2 =97% simcodmn [kg/d] refcodmn [kg/d]

11 Sameuden ja kiintoaineen mittaus Rukoneva pvk alapuoli,

12 Rukonevan mitta-aseman kiintoainepiikki Päästötarkkailun manuaalisten vesinäytteiden mukaan Rukonevan pintavalutuskentältä lähtevän veden kiintoainepitoisuus on vaihdellut välillä 0-14 mg/l. Vrt. SLL:n esittämä 700 mg/l Mittalaitteet kalibroitu ja aineisto tarkastettu manuaalisesti 9/2012. Huomattava tason alennus mittarin näyttämässä veden kiintoainepitoisuudessa Tulokset saattavat vielä muuttua kun vertailevia vesinäytteitä saadaan lisää SLL:n esittämä aineisto, tehdasasetukset Kalibroitu aineisto Kiintoaine todellisuudessa vain 0-14 mg/l 12

13 Kaijansuon haamupiikkien tarkastelua kesältä 2012, TASO- hanke klo 22: klo 02:00 3,471 - >325,6 ->2,667 mg/l ei ole todellinen klo 21: klo 02:00 kapitoisuuden muutos 3,471 -> 454,5 ->2,667 mg/ ilman virtaaman muutosta mahdoton Huiput sattuvat aina matalan virtaaman aikaan mitatut ka-pitoisuudet ovat roskan, ilmakuplan tai muun häiriötekijän aiheuttamia MIKSI ALKU- JA LOPPULUKEMAT SAMAT?

14 Jatkuvatoimisen veden laadun seurannan tulevaisuudesta Jatkuvatoiminen mittaus on turvetuotannossa perinteistä päästötarkkailua täydentävä verrokkimittaus. Ennen perusteellista tutkimusta ja mittaustekniikan kehittymistä jatkuvatoimista mittausta ei tule määrätä turvetuotannon päästöjen tarkkailumenetelmäksi Eri maankäyttömuotojen vesistövaikutusten selvittämiseksi rakennettava maankattava mittausverkko esim. ely-keskuksittain Tulokset eri maankäyttömuotojen käytettävissä valumaaluekohtaisten vesistövaikutusten arvioimiseksi; mm. ominaiskuormitukset ja järviin kohdistuvat kuormitukset Jatkuvatoimisten mittausten käytänteet yhtenäistettävä mittausten luotettavuuden parantamiseksi Ohjeistukset ja standardoinnit mittauksiin, laadunvarmistuksiin jne. 14

15 KIITOS!