Uudenmaan ja Itä Uudenmaan vesistöjen tila vuosina 2004 ja 2005

Transkriptio

1 1 Uudenmaan ja Itä Uudenmaan vesistöjen tila vuosina 24 ja Säätila ja hydrologiset olosuhteet Vuosina pitkään jatkunut kuiva jakso päättyi vuoden 23 lopulla. Vuoden 24 alussa jokien virtaamat olivat pitkäaikaisen keskiarvon tasolla. Vuoden 24 kevättulvat ajoittuivat huhtikuun alkupuolelle, jonka jälkeen virtaamat laskivat nopeasti. Kesäkuu 24 oli huomattavasti normaalia sateisempi, ja myös heinäkuussa satoi runsaasti. Heinä elokuun vaihteessa 24 Uudellamaalla satoi todella runsaasti viikon aikana, ja esimerkiksi Vantaanjoen vesistöalueella heinäkuun sademäärä (211 mm) oli lähes kolminkertainen keskimääräiseen verrattuna. Sademäärät olivat Uudellamaalla ajanjaksolla mittauspaikasta riippuen mm. Laaja alaiset rankat sateet aiheuttivat tulvia mm. Vantaanjoen vesistöalueella, Karjaanjoella ja Lohjanjärvellä. Vantaanjoen alajuoksulla maksimivirtaama oli 175 m 3 /s eli yli kymmenkertainen verrattuna joen keskivirtaamaan (17 m 3 /s). Kesätulvilla oli myös vaikutuksia veden laatuun. Vantaanjoella veden laatu heikkeni jätevedenpuhdistamoilta ja pumppaamoilta tulevien jätevesiohitusten vuoksi, ja laajojen peltoalueiden jäätyä veden alle kasvustot kuluttivat vedestä happea hajotessaan. Vantaanjoella havaittiinkin kalakuolemia useissa paikoissa. Elokuun alun jälkeen virtaamat alkoivat laskea, kunnes ne kääntyivät loppuvuonna jälleen nousuun. Vuoden 24 sademäärä oli Helsinki Vantaan lentoasemalla 841 mm, mikä on lähes 3 % suurempi kuin vuosien keskimääräinen sademäärä (65 mm). Tammikuu 25 oli lauha ja sateinen. Jokien virtaamat olivat tammikuussa 25 jälleen korkealla. Talvinen sää alkoi vasta helmikuussa ja jatkui maaliskuun lopulle asti. Kevättulvat jäivät normaalia pienemmiksi. Touko ja kesäkuu 25 olivat Uudellamaalla viileitä ja sateisia. Myös elokuu oli sateinen. Jokien virtaamat olivatkin loppukesällä normaalia suurempia, mutta eivät läheskään loppukesän 24 ennätystasolla. Syksy oli lämmin ja vähäsateinen. Vielä joulukuussa jäät olivat heikkoja ja routaa oli vähän. Vuoden 25 sademäärä oli Helsinki Vantaan lentoasemalla 655 mm, mikä on hyvin lähellä pitkän ajan keskiarvoa. Myös jokien virtaamat olivat vuoden lopussa lähellä pitkän ajan virtaamakeskiarvoa Kuvassa 1 on hydrologista tilannetta kuvattu suurimpien jokien yhteenlaskettujen virtaamien avulla. Virtaamiin on laskettu yhteen Karjaan eli Mustionjoen, Siuntionjoen, Vantaanjoen, Mustijoen, Porvoonjoen ja Koskenkylänjoen kuukausikeskivirtaamat. Kuvassa näkyy selvästi sateiden vaikutus virtaamiin loppukesällä 24 ja alkuvuonna 25.

2 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu keskivirtaama m 3 /s pitkäaikainen Kuva 1. Uudenmaan jokien virtaamat vuosina sekä vuosijaksolla Arvot ovat kuuden suurimman joen yhteenlaskettuja kuukausikeskivirtaamia. 2. Vesistöjen kuormitus Kuvissa 2 ja 3 on esitetty suurimpien jokien mukana mereen kulkeutunut fosfori ja typpikuormitus kuukausikeskiarvoina vuosina sekä kuvassa 4 vuosittainen mereen kulkeutunut kuormitus vuodesta 1976 lähtien. Arvoihin on laskettu mukaan Karjaan eli Mustionjoen, Siuntionjoen, Vantaanjoen, Mustijoen, Porvoonjoen ja Koskenkylänjoen kuukausittaiset ainevirtaamat. 7 kok.fosfori tonnia/kk tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 2. Mereen jokien mukana kulkeutunut fosforimäärä kuukausikeskiarvoina vuosina

3 3 12 kok.typpi tonnia/kk tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 3. Mereen jokien mukana kulkeutunut typpimäärä kuukausikeskiarvoina vuosina Vuonna 24 fosforikuormat olivat erityisen suuria heinä ja elokuussa johtuen suuresta kesätulvasta. Kuorma oli suuri vielä syyskuussakin. Huhtikuun kevättulvan aikana fosforikuormat olivat tavanomaisella tasolla sekä vuonna 24 että 25. Tammikuun 25 talvitulva nosti fosforihuuhtoutuman epätavallisen suureksi. Fosforia huuhtoutuu maa alueilta runsaasti mm. kiintoaineen mukana. Typen osalta kesän 24 tulva nosti huuhtoutuman suureksi, mutta se jäi kuitenkin kevättulvaa pienemmälle tasolle. Typpiyhdisteiden määrä vedessä on yleensäkin pieni loppukesällä, koska kasvillisuus ja levät ovat käyttäneet ne kasvuunsa. Eräänä syynä typen vähyyteen on arveltu myös kesän lämpimissä oloissa tapahtunutta denitrifikaatiota eli nitraattitypen muuttumista typpikaasuksi ja sen haihtumista ilmaan. Talvitulva tammikuussa 25 näkyy ainevirtaamissa myös suurena typpihuuhtoutumana. Jokien mukana merelle huuhtoutuva ravinnekuormitus riippuu jokeen tulevasta pistemäisen kuormituksen (mm. jätevedenpuhdistamot) ja hajakuormituksen (mm. maa ja metsätalous, haja asutus) määrästä sekä valuma alueen suuruudesta ja järvisyydestä. Järvet tasaavat virtaamia ja pidättävät ravinteita. Suurimmalta valumaalueelta, Karjaanjoen vesistöalueelta, mereen kulkeutuu huomattavasti vähemmän ravinteita kuin sitä pienemmiltä Vantaanjoen, Porvoonjoen, Koskenkylänjoen ja Mustijoen valuma alueilta. Eniten fosforia ja typpeä kulkeutui mereen vuosina 24 ja 25 Vantaanjokea ja Porvoonjokea myöten. Jos lasketaan kunkin joen tuoma kuormitus sen valuma alueen neliökilometriä kohden, Mustionjoen mereen kuljettama kuormitus on suhteellisesti kaikkein pienin tarkastelluista jokialueista. Typen osalta Porvoonjoen kuormitus valuma alueen neliökilometriä kohti on suurin, ja fosforin osalta Porvoonjoen, Mustijoen ja Vantaanjoen kuormitukset ovat suurimmat. Typen suuri kuormitus Porvoonjoella johtuu Lahden jätevesien johtamisesta jokeen. Myös Vantaanjokeen tulee melko paljon jätevesikuormitusta.

4 4 5 7 kok.fosfori t/vuosi vuosikeskivirtaama MQ m3/s kok.typpi t/vuosi MQ m3/s kok.p t/v kok.n t/v Kuva 4. Jokien mereen kuljettamat ravinnemäärät (fosfori ja typpi) sekä vuosikeskivirtaamat vuosina Arvot ovat kuuden suurimman joen yhteenlaskettuja vuosikuormia. Mereen vuosittain kulkeutuvat ravinnemäärät olivat laskusuunnassa 2 luvun alussa, mutta vuosina määrät ovat nousseet. Vuosittaiset hydrologiset olosuhteet vaikuttavat voimakkaasti jokien virtaamiin ja sitä kautta jokien mukana kulkeutuvien ravinteiden määrään. Kuivina vuosina virtaamat ja ravinnemäärät jäivät pieniksi ja sateisempina vuosina ainevirtaamat olivat taas suurempia. 3. Vesistöjen tila 3.1. Järvien happitilanne ja sisäinen kuormitus Kuvassa 5 on esitetty Tuusulanjärven ja Enäjärven pohjanläheisen kerroksen happitilanne sekä fosfaattipitoisuus eri vuosina. Talvi erottuu selkeästi heikoimpana tarkastellulla jaksolla. Myös kesällä 23 happipitoisuus laski monessa järvessä aikaisempaa heikommaksi. Talven happikadon vaikutuksesta järvien veden laatuun ja kalakantoihin tehtiin tutkimus, josta on julkaistu erillinen raportti. Talvella 24 happitilanne pysyi edellistä vuotta parempana Tuusulanjärvessä ja Enäjärvessä, ja sedimentistä vapautuva fosfaatti ei noussut alusvedessä erityisen korkealle tasolle. Talvella 25 Tuusulanjärven happitilanne pysyi melko hyvänä, mutta Enäjärvessä hapen loppuminen aiheutti fosfaatin vapautumista sedimentistä alusveteen, mikä näkyy korkeana piikkinä fosfaattikäyrässä.

5 5 Tuusulanjärven pohjan happi ja PO4 P happi mg/l happi mg/l Enäjärven pohjan happi ja PO4 P happi mg/l PO 4 P µg/l happi mg/l Kuva 5. Pohjan läheisen vesikerroksen happi ja fosfaatti(po 4 P) pitoisuus Tuusulanjärvessä (yllä) ja Enäjärvessä (alla) vuosina Kesällä 24 järvien happitilanne näyttäisi pysyneen keskimäärin suunnilleen samalla tasolla kuin vuosina Loppukesällä 25 keskimääräinen happitilanne oli hieman parempi kuin vuonna 24. Melko hyvän happitilanteen vuoksi pohjanläheisen vesikerroksen kokonaisfosforipitoisuudet pysyivät kesinä 24 ja 25 alemmalla tasolla kuin vuonna 23. (Kuva 6.) Kuvassa 6 esitettyihin tuloksiin tulee kuitenkin suhtautua varauksella. Järvet eri vuosina ovat pääosin samoja, mutta havaintojen lukumäärä vaihtelee jonkin verran. Myös havaintojen osuminen eri järvissä vuosittain hieman eri ajankohtaan ja eri happitilanteeseen vaikeuttaa tulkintaa. Uudenmaan järvet ovat lisäksi matalia, joten tuulet pääsevät sekoittamaan järvet kesken kerrostuneisuuskauden. Tämä voi silloin muuttaa hetkessä pohjan happi ja ravinnetilanteen kokonaan toisenlaiseksi, jolloin tulokset antavat vallinneesta tilanteesta erilaisen kuvan.

6 6 Järvien pohjanläheisen vesikerroksen happipitoisuus loppukesäisin vuosina O 2 mg/l Järvien pohjanläheisen vesikerroksen kokonaisfosforipitoisuus loppukesäisin vuosina kok.p µg/l Kuva 6 Järvien pohjanläheisen vesikerroksen happi (yllä) ja fosforipitoisuus(alla) vuosina Tulokset ovat ajalta Happihavaintojen lukumäärä viime vuosina ollut ja fosforihavaintojen Järvien levätilanne ja ravinnepitoisuudet Vesistöjen levätilanne riippuu paitsi ravinnetilanteesta myös pitkälti sääoloista. Kesät 24 ja 25 olivat viileähköjä ja melko sateisia, eikä pitkiä pouta ja hellejaksoja ollut kumpanakaan kesänä. Toisaalta runsaiden sateiden mukana kesällä 24 huuhtoutui leville käyttökelpoisia ravinteita vesiin. Levien määrää kuvaavat klorofylliarvot olivat järvissä loppukesällä 24 keskimäärin hieman korkeampia kuin kahtena edellisenä kuivana kesänä. Tämä saattaa johtua kesän sateiden mukana vesiin valuneista ravinteista. Loppukesällä 25 klorofylliarvot olivat hieman alhaisemmalla tasolla kuin kesällä 24. (Kuva 7).

7 7 Järvien klorofylliarvot loppukesäisin vuosina klorofylli a µg/l Kuva 7. Järvien klorofyllipitoisuudet loppukesäisin ( ) vuosina järvessä. Järvissä on mukana sekä reheviä että karuja järviä ja havaintojen lukumäärä vuosittain on ollut Kesällä 24 levätuotannon maksimi ajoittui Tuusulanjärvellä elokuulle, Enäjärvellä vasta elo syyskuun vaihteeseen. Tähän ovat todennäköisesti olleet syynä viileä alkukesä, heinä elokuun vaihteen runsaat sateet ja sen jälkeinen hellejakso. Sateiden mukana järviin on tullut ravinteita levien käyttöön. Kesällä 25 levätuotanto oli Tuusulanjärvessä suunnilleen samalla tasolla kuin kesällä 24 klorofyllimaksimien ajoittuessa hieman aikaisempaan ajankohtaan kuin edellisenä kesänä. Enäjärvessä levätuotanto näyttäisi jääneen kesällä 25 alhaisemmalle tasolle kuin vuonna 24. Tuloksia tarkasteltaessa on kuitenkin muistettava, että näytteenottoajankohdat eivät ole välttämättä osuneet levätuotannon maksimihetkeen. (Kuva 8). Levät käyttävät liukoisia ravinteita kasvuunsa. Tämän vuoksi rehevissä järvissä ei kasvukauden aikana ole juurikaan liukoisia ravinteita. Yleensä liukoinen fosfori loppuu vedestä ensin, ja liukoista typpeä jää jäljelle. Rehevissä järvisysteemeissä kuitenkin fosforia vapautuu pohjasedimenteistä, joten niissä typpi kuluu hyvin vähiin heinä elokuussa levätuotannon voimistuttua. Tämä johtaa monesti levälajiston muuttumiseen typpeä sitoviksi sinileviksi.

8 8 klorofylli µg/l Tuusulanjärven klorofylli vuosina klorofylli µg/l Enäjärven klorofylli vuosina Kuva 8. Levän määrä klorofyllinä Tuusulanjärvellä (yllä) ja Enäjärvellä (alla) kasvukausina Kuvassa 9 on esitetty esimerkkijärviemme pintaveden liukoisen typen ja liukoisen fosforin pitoisuuden vaihtelut eri vuosina. Sekä Tuusulanjärvessä (yläkuva) että Enäjärvessä (alakuva) liukoinen typpi kulutetaan säännöllisesti loppuun, sen sijaan fosforia jää veteen aina ylimäärin mm. sisäisen kuormituksen vuoksi. Alkuvuonna 24 leuto ja sateinen sää nosti pintaveden ravinnepitoisuuksia järvissä. Kesän 24 rankkasateiden vaikutukset näkyvät myös Enäjärvessä ja Tuusulanjärvessä korkeina liukoisten ravinteiden pitoisuuksina loppukesällä. Pitoisuudet olivat korkeita koko loppuvuoden 24, ja alkuvuoden 25 vesisateet nostivat niitä vielä entisestään. Enäjärvessä lopputalven 25 huono happitilanne aiheutti sisäistä kuormitusta ja nosti ravinnepitoisuuksia myös pintavedessä. Loppukesän 24 ja alkuvuoden 25 runsaat sateet näkyvät myös järvien veden samentumisena ja näkösyvyyden pienentymisenä. Tuusulanjärvellä sameus oli suurimmillaan marraskuussa 24 ja vastaavasti näkösyvyys tällöin pienimmillään. Kesäsateiden aikana maa oli kasvillisuuden peittämänä, eikä kiintoainetta lähtenyt silloin liikkeelle niin paljon kuin marraskuussa, kun kasvillisuus on jo kuihtunut. Sameusarvot Tuusulanjärvessä pysyivät korkealla kesään 25 saakka. (Kuva 1.)

9 9 Tuusulanjärvi, pintaveden liukoiset ravinteet liuk.n µg/l liuk.n µg/l Enäjärvi, pintaveden liukoiset ravinteet liuk.n µg/l liuk.n µg/l Kuva 9. Liukoisten typpiyhdisteiden (liuk.n) ja fosfaatin (PO4 P) pitoisuus pintavedessä Tuusulanjärvessä (yllä) ja Enäjärvessä (alla) vuosina Tuusulanjärven sameus ja näkösyvyys sameus FTU ,5 2 1,5 1, näkösyvyys m Sameus Näkösyvyys Kuva 1. Tuusulanjärven pintaveden sameusarvot ja näkösyvyys vuosien havaintojen perusteella.

10 Jokien veden laatu Jokivesiin tulevat ravinteet ovat peräisin valuma alueen pelloilta sekä yhdyskuntien ja haja asutuksen jätevesistä. Aika ajoin vesistöissä on myös jätevesistä peräisin olevia suolistobakteereita, jotka alentavat veden käyttökelpoisuutta. Uudenmaan ja Itä Uudenmaan jokivesistöt sijaitsevat pääasiassa savikkoalueilla ja vesi on niissä maaperäoloista johtuen savisameaa. Jokivesistöjen alhaisin ravinnetaso on Mustionjoessa, jonka valuma alueella peltoprosentti on muita alueita pienempi. Lisäksi valuma alueella on useita järviä, jotka tasaavat veden laatua. Korkeimmat fosforipitoisuudet ovat Porvoonjoessa, Vantaanjoessa ja Mustijoessa. Typpipitoisuus on selvästi korkein Porvoonjoessa etenkin vähävetisenä aikana johtuen siihen johdettavista jätevesistä. Fosforipitoisuudet olivat jokivesissä vuosina korkeammalla tasolla kuin edellisinä vuosina. Aiempia vuosia sateisemmat säät nostivat hajakuormituksen määrää valuma alueilta, mikä näkyi jokivesien aiempaa korkeampina fosforipitoisuuksina. Ainoastaan Mustionjoessa fosforipitoisuus on pysynyt vuosittain suunnilleen samalla tasolla. Tähän vaikuttaa mm. Mustionjoen yläpuolisen Lohjanjärven veden laatua tasaava vaikutus. Typpipitoisuudet sen sijaan laskivat vuodesta 23 etenkin Porvoonjoessa ja samoin Mustijoessa, Vantaanjoessa ja Koskenkylänjoessa. Ainoastaan Siuntionjoessa typpipitoisuus nousi hieman edellisestä vuodesta. Mustionjoessa tilanne pysyi melko vakaana edellisten vuosien tapaan. Jätevesikuormituksen vaikutus näkyy mm. Porvoonjoessa kuivina vuosina selvästi, mutta sateisempina vuosina joen virtaama kasvaa ja jätevesien laimenemisolosuhteet ovat paremmat. Vantaanjokeen pääsi kesätulvan 24 aikana tavallista suurempia määriä jätevesiä, mutta vuosikeskiarvona joen alaosan typpipitoisuus oli kuitenkin pienempi kuin kuivana vuonna 23.

11 11 Jokien fosforipitoisuus kok fosfori µg/l mustio siuntio vantaa musti porvoo kosken Jokien typpipitoisuus kok typpi µg/l mustio siuntio vantaa musti porvoo kosken Kuva 1. Jokien fosforipitoisuus (yllä) ja typpipitoisuus (alla) suurimmissa joissa vuosina Arvot ovat vuosikeskiarvoja jokien alajuoksujen havaintopaikoilta. Jokien hygieenistä tilaa arvioidaan suolistoperäisten bakteerien avulla. Uudenmaan jokialueilla haja asutus on merkittävä bakteerikuormituksen lähde. Myös karjatalous aiheuttaa paikoitellen hygieenistä kuormitusta. Korkeimmat bakteeripitoisuudet joissa ovat keväisin ja syksyisin suurten virtaamien aikaan. Kesäisin joet ovat yleensä uimakelpoisia, mutta voimakkaiden sateiden jälkeen bakteeripitoisuudet aina nousevat. Vantaanjoen bakteeripitoisuus joen alajuoksulla oli vuonna 24 kaikilla kesäkauden havaintokerroilla uimavedeksi sopivaa, tosin kesätulvan aikana elokuun alun havaintokerralla alajuoksulla oli suolistoperäisiä bakteereita lähes 5 kpl/1 ml, mikä on uimaveden raja arvo. Kesätulvan aikana Vantaanjoen ylä ja keskijuoksun havaintopaikoilla bakteeripitoisuudet olivat huomattavan korkeita, joten alajuoksun arvot antavat hiukan vääristyneen kuvan koko joen tilanteesta. Loppuvuonna 24 bakteeripitoisuudet nousivat korkeiksi alajuoksulla. Kesällä 25 Vantaanjoen alajuoksun vesi oli hygieeniseltä laadultaan uimakelpoista muulloin paitsi kesäkuun alussa. (Kuva 11.)

12 12 bakteerit kpl / 1 ml Kuva 11. Fekaalisten koliformisten bakteerien pitoisuus Vantaanjoen alajuoksulla vuosina Yhteenveto Vuodet 24 ja 25 olivat kahta edeltävää vuotta huomattavasti sateisempia. Vuonna 24 heinä elokuun vaihteessa satoi viikon aikana ennätyksellisen paljon. Rankkasateet aiheuttivat laajoja tulvia mm. Vantaanjoen ja Karjaanjoen alueilla. Jokiveden laatu huononi ja kaloja kuoli hapen puutteeseen monin paikoin. Seuraava runsassateinen jakso osui vuosien vaihteeseen. Myös kesä 25 oli melko sateinen ja viileä. Runsaat sateet näkyivät aiempia vuosia suurempina virtaamina jokivesistöissä. Sateiden mukana maa alueilta huuhtoutui ravinteita ja kiintoainesta vesistöihin, mikä näkyi mm. veden samentumisena joissa ja järvissä. Toisaalta järvien happitilanne oli talvina 24 ja 25 parempi kuin ankarana ja vähävetisenä talvena 23, eikä laajoja kalakuolemia esiintynyt. 5. Kirjallisuutta Olin, M. & Ruuhijärvi, J. (toim.) 25. Kalakuolemien vaikutusten seurantatutkimus Kala ja riistaraportteja 361. Riista ja kalatalouden tutkimuslaitos. ISBN , ISSN s. Saura, A., Könönen, K., Yrjölä, R. & Rinne, J. 25. Vantaanjoen yhteistarkkailu kalasto vuonna 24 ja pohjaeläimet vuosina Kala ja riistaraportteja 368. Riista ja kalatalouden tutkimuslaitos. ISBN , ISSN s. Vahtera, H., Muukkonen, P., Männynsalo, J. & Lahti, K. 25. Vantaanjoen yhteistarkkailu. Vedenlaatu vuosina Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. Julkaisu 56/25. ISSN s. Vahtera, H. 26. Vantaanjoen yhteistarkkailu. Vedenlaatu vuonna 25. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. Julkaisu 58/26. ISSN s.